E Fa'afefea ona Faia le Fiber Carbon?

Le gaosiga, fa'aoga, ma le lumana'i o lenei mea malosi, mama

E taʻua foi o le graphite fiber poʻo le carbon graphite, carbon fiber e aofia ai ni manoa manifinifi o le elemene carbon.O nei alava e maualuga le malosi ma e matua malosi lava mo lo latou lapopoa.O le mea moni, o le tasi ituaiga o alava carbon—le carbon nanotube—ua manatu o se mea e sili ona malosi o loo maua.O fa'aoga a le carbon fiber e aofia ai le fausiaina, inisinia, aerospace, ta'avale maualuga, mea tau ta'aloga, ma mea fai musika.I le tulaga o le malosi, e faʻaaogaina le alava carbon i le gaosiga o lau uila, teuina o kesi masani, ma suauʻu suauu mo felauaiga.I totonu o vaalele vaalele, o loʻo i ai faʻaoga i vaʻalele a le militeri ma pisinisi, faʻapea foʻi ma taʻavale vaalele e le faʻaaogaina.Mo su'esu'ega suau'u, o lo'o fa'aaogaina i le gaosiga o fa'avae vai loloto ma paipa.

Fa'amatalaga Anapogi: Fuainumera Fiber Carbon

• E lima i le 10 microns le lautele o manoa ta'itasi o alava kaponi.Ina ia avatu ia te oe se lagona o le itiiti o lena mea, o le tasi micron (um) e 0.000039 inisi.Ole manoa e tasi ole silika ole apogaleveleve e masani lava ile va ole tolu ile valu microns.
• O alava kaponi e faaluaina le malo nai lo le sila ma e lima taimi le malosi nai lo le sila, (i le iunite o le mamafa).E maualuga fo'i le fa'asa'oina o vaila'au ma e maualuga le fa'apalepale ma le fa'alauteleina o le vevela.

Mea Mata
O le alava kaponi e faia mai polymers fa'aletino, lea e aofia ai manoa uumi o molela'au o lo'o fa'atasia e atomu kaponi.O le tele o alava kaponi (e tusa ma le 90%) e faia mai le faiga polyacrylonitrile (PAN).O se vaega itiiti (e tusa ma le 10%) o lo'o gaosia mai le rayon po'o le suau'u pitch process.

O kasa, vai, ma isi mea e fa'aaogaina i le gaosiga o le gaosiga e fa'atupu ai a'afiaga fa'apitoa, uiga lelei, ma togi o le alava kaponi.E fa'aogaina e le au gaosi fibre carbon ia fua fa'atatau ma tu'ufa'atasiga o meafaitino mo mea latou te gaosia ma i se tulaga lautele, latou te fa'aogaina nei fa'asologa fa'apitoa o ni mealilo tau fefa'ataua'iga.

O le alava kaponi maualuga maualuga ma le modulus sili ona lelei (se tumau po'o le coefficient e fa'aaoga e fa'aalia ai se tikeri fa'anumera o lo'o i ai se mea totino fa'apitoa, e pei o le elasticity) o lo'o fa'aogaina i mea mana'omia e pei o le aerospace.

Fa'agasologa o Gaosi
O le fatuina o le alava kaponi e aofia uma ai vailaʻau ma masini.O mea mata, ua ta'ua o mea muamua, e toso i ni manoa uumi ona faavevela lea i le vevela maualuga i se siosiomaga anaerobic (leai se okesene).Nai lo o le mu, o le vevela tele e mafua ai ona tete'e malosi le alava atoma e toetoe lava o atomea uma e le o kaponi e tuliesea.

A mae'a le faiga o le carbonization, o le alava o lo'o totoe o lo'o faia i filifili kaponi kaponi umi, fa'apipi'i fa'atasi ma ni nai po'o le leai o ni kaponi o totoe.O nei alava e lalaga mulimuli ane i le ie po'o le tu'ufa'atasia ma isi mea e fa'amanu'a ai filament pe fa'alelei i foliga ma lapopo'a e mana'omia.

O vaega nei e lima e masani lava i le faagasologa o le PAN mo le gaosiga o le alava carbon:

• Taamilomilo.E fa'afefiloi le PAN ma isi mea ma milo i alava, ona fufulu lea ma fa'aloloa.
• Fa'amautu.O alava e o'o i suiga kemikolo e fa'amautu ai le pipii.
• Carbonizing.O alava fa'amautu e fa'avevela i le vevela maualuga ma fa'atupu ai ni tioata kaponi pipii mau.
• Togafitiga o le Laupapa.O le pito i luga o alava ua faʻamaʻiina e faʻaleleia ai mea faʻapipiʻi.
• Tele.E fa'apipi'i alava ma fa'amanu'ia i luga o pa'u, e uta i masini vili e mimilo ai alava i vulu eseese.Nai lo le lalagaina i ie, e mafai foʻi ona fai alava e fai ma mea tuʻufaʻatasia, e faʻaaoga ai le vevela, mamafa, poʻo se masini gaogao e fusia ai alava faatasi ma se polymer palasitika.

O le carbon nanotubes o lo'o gaosia e ala i se faiga e ese mai nai lo alava kaponi masani.Fa'atatau e 20 taimi e sili atu ai le malosi nai lo o latou mua'i, o le nanotubes e fa'atupu i totonu o ogaumu e fa'aogaina ai leisa e fa'aasa ai vaega kaponi.

Lu'itau Gaosimea
O le gaosiga o alava carbon e iai ni lu'itau, e aofia ai:

• Le manaʻomia mo le toe faʻaleleia ma toe faʻaleleia atili tau
• Le faʻaogaina o tau o gaosiga mo nisi faʻaoga: Mo se faʻataʻitaʻiga, e ui lava o loʻo faʻatupuina tekinolosi fou, ona o tau faʻasaina, o le faʻaogaina o le carbon fiber i totonu o fale taʻavale o loʻo faʻatapulaʻa nei i taʻavale maualuga ma taugata.
• E tatau ona fa'atonu ma le fa'aeteete le fa'agasologa o togafitiga i luga ole laiga ina ia 'alofia ai le faia o lua e mafua ai alava leaga.
• E mana'omia le fa'atonuina ina ia mautinoa lelei lelei
• Soifua Maloloina ma le saogalemu e aofia ai le pa'u ma le manava manava
• Arcing ma pupuu i masini eletise ona o le malosi eletise-conductivity o alava carbon

Lumanai ole alava kabono
A'o fa'aauau pea le fa'atuputeleina o tekinolosi a le carbon fiber, o le a na'o le fa'avasegaina ma fa'atupula'ia avanoa mo alava kaponi.I le Massachusetts Institute of Technology, o le tele o suʻesuʻega o loʻo taulaʻi i le carbon fiber ua uma ona faʻaalia le tele o folafolaga mo le fausiaina o tekinolosi fou gaosi ma mamanu e faʻafetaui ai manaoga faʻatupulaia o pisinisi.

O le Polofesa Lagolago a le MIT o le Mechanical Engineering John Hart, o se paionia nanotube, o loʻo galulue faʻatasi ma ana tamaiti aʻoga e suia le tekonolosi mo le gaosiga, e aofia ai le vaʻavaʻai i mea fou e faʻaoga faʻatasi ma masini lomitusi 3D faʻapisinisi.“Na ou fai atu ia i latou e mafaufau atoatoa i le auala;pe ana mafai ona latou faia se lomitusi 3-D e leʻi faia muamua poʻo se mea aoga e le mafai ona lolomi e faʻaaoga ai lomitusi o loʻo iai nei,” o le faʻamatalaga lea a Hart.

O i'uga o masini fa'ata'ita'i e lolomi tioata u'amea, aisa kulimi vaivai—ma fibre kaponi tu'ufa'atasi.Fai mai Hart, na faia fo'i e 'au a'oga ni masini e mafai ona fa'afoeina le fa'auluina o polymers i vaega tetele ma fa'atino le fa'ata'ita'iga o le fa'asologa o le lomitusi.

E le gata i lea, sa galulue Hart ma le Polofesa Lagolago o le Chemistry Mircea Dinca i le tolu tausaga talu ai nei ma le Automobili Lamborghini e suʻesuʻe ai le avanoa o le alava kaponi fou ma mea tuʻufaʻatasia e ono mafai i se aso e le gata ina "faʻamalosia le tino atoa o le taʻavale. faʻaaogaina e fai ma masini," ae taʻitaʻia atu i "tino mama, sili atu le malosi, sili atu ona lelei le faʻaliliuina o le catalytic, vali manifinifi, ma faʻaleleia le faʻafefe o le afi eletise [atoa]."

Faatasi ai ma na tulaga mataʻina i luga o le tafailagi, e le o se mea e ofo ai ua fuafua le maketi o le carbon fiber e tupu mai le $ 4.7 piliona i le 2019 i le $ 13.3 piliona i le 2029, i se fua faatatau o le tuputupu ae faaletausaga (CAGR) o le 11.0% (poʻo le maualuga teisi) sili atu. o le vaitaimi lava e tasi.

Punavai

• McConnell, Viki.“O le Faia o Fiber Carbon.”Lalolagi tu'ufa'atasi.Tesema 19, 2008
• Sherman, Don."I tua atu o le Carbon Fiber: O le mea e soso'o ai le mea na tupu e 20 taimi sili atu le malosi."Ta'avale ma Aveta'avale.Mati 18, 2015
• Randall, Danielle."O tagata suʻesuʻe MIT e galulue faʻatasi ma Lamborghini e atiaʻe se taavale eletise mo le lumanaʻi."MITMECHE/I Tala Fou: Matagaluega o Kemisi.Novema 16, 2017
• “Carbon Fiber Maketi e ala i Mea Mata (PAN, Pitch, Rayon), Fiber Type (Virgin, Recycled), Type Product, Modulus, Application (Composite, Non-composite), Alamanuia Fa'ai'u (A & D, Taavale, Malosiaga Savili ), ma le Itulagi—Global Forecast to 2029.”MaketiMaketi™.Setema 2019