碳纖維的製作過程主要包括以下幾個步驟:
原料選擇:首先,需要選擇合適的原料,如聚丙烯腈(PAN)、嫘縈、粘膠纖維等聚合物。
預氧化:將原料在200-300℃的空氣中進行預氧化,這種加熱過程迫使碳原子從空氣中吸收氧原子,並將分子重新排列成更熱穩定的鍵合模式。
碳化處理:接着,在氬氣等惰性氣體保護下,用約1700℃的高溫完成驅除非碳原子的過程(碳化)。
表面處理:碳化後的纖維會穿過帶電的水池,使纖維的表面經過處理,以便後面樹脂更好地吸收。
樹脂塗布:然後給碳纖維塗上樹脂,這會加強纖維與成型樹脂的化學鍵。
編織或成型:碳纖維可以被編織成碳纖維織物,或者與樹脂混合做成其他產品。
最終處理:最後,將處理好的碳纖維用聚酯薄膜蓋住,並用滾筒把它們卷在一起。然後進行一系列的檢測,包括稱重、化學試劑洗掉樹脂、再稱重以及抗拉強度測試,確保碳纖維擁有最佳的強度以及耐久性和耐熱性。
以上步驟完成後,合格的碳纖維就可以打包發往世界各地。