La fibre de carbone, également connue sous le nom de fibre de graphite ou graphite de carbone, est constituée de filaments très fins de l'élément carbone. La fibre de carbone a une résistance élevée à la traction et est très résistante pour sa taille. C'est aussi un matériau très léger.
Le diamètre de chaque fibre est de {{0}} microns. Pour vous donner une idée de sa petite taille, un micron équivaut à 0,0001 mm. Un filament de toile d'araignée mesure entre 3 et 8 microns de diamètre.
Fonctionnalités et applications
La fibre de carbone est deux fois plus dure et cinq fois plus résistante que l'acier. Une autre caractéristique est leur haut degré de résistance chimique, leur résistance aux températures élevées et leur faible dilatation thermique.
La fibre de carbone est un matériau d'ingénierie important dans la fabrication d'avions, de véhicules hautes performances, d'équipements sportifs et d'instruments de musique.
Comment est fabriquée la fibre de carbone
La fibre de carbone est fabriquée à partir de polymères organiques. Ces polymères sont constitués de longues chaînes de molécules reliées entre elles par des atomes de carbone. Environ 90 % de la fibre de carbone est fabriquée selon le procédé polyacrylonitrile (PAN). Les 10 % restants sont fabriqués à partir de procédés à base de rayonne ou de bitume de pétrole.
Les gaz, liquides et autres matériaux utilisés dans le processus de fabrication produisent certains effets, qualités et qualités de fibre de carbone. Les plus hautes qualités de fibre de carbone avec des propriétés de module optimales sont utilisées dans des applications exigeantes telles que l'industrie aérospatiale.
Les fabricants de fibres de carbone varient dans la combinaison de matières premières qu'ils utilisent. Ils traitent souvent leurs recettes spécifiques comme des secrets commerciaux.
processus de fabrication
Au cours du processus de fabrication, des matières premières appelées précurseurs sont aspirées dans de longs faisceaux de fibres. Les fibres sont ensuite tissées pour former du tissu. Ils peuvent également être combinés avec d’autres matériaux, enroulés en filaments ou moulés dans la forme et la taille souhaitées.
Le processus de fabrication est le suivant :
Tourner. Le PAN est mélangé à d’autres ingrédients et transformé en fibres, qui sont ensuite lavées et étirées.
Stabiliser. Modifications chimiques pour stabiliser les liaisons.
Carbonisation. Les fibres stabilisantes sont chauffées à des températures très élevées, formant des cristaux de carbone étroitement liés.
Traitez la surface. La surface de la fibre est oxydée pour améliorer les propriétés de liaison.
dimensionnement. Les fibres sont enduites et enroulées sur des bobines. Elles sont ensuite chargées sur des métiers à filer qui tordent les fibres en fils de différentes tailles.
Les fibres peuvent être transformées en matériaux composites plutôt que tissées en tissus. Pour former le composite, la chaleur, la pression ou le vide peuvent être utilisés pour lier les fibres au polymère plastique.
Choses à considérer
La fabrication de fibre de carbone est confrontée à de nombreux défis, notamment :
Une restauration et une restauration plus rentables sont nécessaires.
Le processus de traitement de surface doit être soigneusement réglementé pour éviter la création de piqûres qui pourraient conduire à des défauts des fibres.
Un contrôle strict est nécessaire pour garantir une qualité constante.
En raison de la forte conductivité de la fibre de carbone, des arcs électriques et des courts-circuits peuvent se produire dans les équipements électriques.
Problèmes de santé et de sécurité tels qu’une irritation cutanée et des problèmes respiratoires.
