Fibra de carbono | Características o propiedades de fibras de carbono | Clasificación de fibra de carbono | Aplicaciones de fibras de carbono

Fibra de carbono:

Tejido de fibra de carbono

Fibra de carbono es una fibra de alta resistencia o barba hecho calentando el rayón o las fibras de poliacrilonitrilo o residuos de petróleo a temperaturas adecuadas. Las fibras pueden ser de 7 a 8 micras de diámetro y son más que el 90% carbonizado.

Esta fibras son el más rígido y más fuerte de las fibras de compuestos poliméricos, los más utilizados después de las fibras de vidrio de refuerzo. Hechos de carbono puro en forma de grafito, que tienen baja densidad y un negativa coeficiente de dilatación térmica longitudinal.

Fibras de carbono son muy costosas y pueden dar la corrosión galvánica en contacto con metales. Se utilizan generalmente junto con epoxy, donde se requiere alta resistencia y rigidez, es decir, coches, automóviles y aplicaciones espaciales, equipos de deporte.

Dependiendo de la orientación de la fibra, el compuesto de fibra de carbono puede ser más fuerte en una dirección determinada o igualmente fuertes en todas las direcciones. Un pequeño trozo puede resistir un impacto de muchas toneladas y aún deforman mínimamente. La compleja naturaleza entretejida de la fibra, es muy difícil de romper.

Características o propiedades de fibras de carbono

Fuerza física, resistencia específica, peso ligero.

Amortiguación de vibraciones, fuerza y dureza.

Alta estabilidad dimensional, bajo coeficiente de expansión térmica y baja abrasión.

Conductividad eléctrica.

Permeabilidad biológica de inercia y rayos x.

Resistencia a la fatiga, la auto-lubricación, alta amortiguación.

Propiedades electromagnéticas.

Inercia química, resistencia a la corrosión.

Clasificación de fibra de carbono:

Basada en módulo, la resistencia y la temperatura final del tratamiento térmico, fibras de carbono se pueden clasificar en las siguientes categorías:

Basado en las propiedades de la fibra de carbono,

Basado en materiales de la fibra del precursor,

Basándose en la temperatura del tratamiento térmico final,

1. basado en las propiedades de la fibra de carbono, fibras de carbono se pueden agrupar en:

Ultra-high-modulus, UHM el tipo (módulo > 450Gpa)

Módulo de alta, tipo HM (módulo entre 350-450Gpa)

Módulo intermedio, tipo IM (módulo entre 200-350Gpa)

Módulo bajo y alta resistencia a la tracción, tipo HT (módulo < 100Gpa, resistencia a la tracción &gt; 3.0Gpa)

Super alta resistencia, tipo de SHT (resistencia a la tracción &gt; 4.5Gpa)

2. partiendo de materiales de fibra de precursor, fibras de carbono se clasifican en:

Fibras de carbono basados en el PAN

Fibras de carbono basados en el tono

Fibras de carbono basados en tono mesoface

Fibras de carbono basados en tono isotrópicas

Fibras de carbón basadas en rayón

Fibras de carbono cultivados de fase gas

3. basado en la temperatura del tratamiento térmico final, fibras de carbono se clasifican en:

Fibras de carbono de alto tratamiento térmico (HTT), donde temperatura del tratamiento térmico final debe estar por encima de 2000° C y puede estar asociada con alta-Módulo tipo fibra.

Fibras de carbono intermedio tratamiento térmico (IHT), donde la temperatura de tratamiento térmico final debe ser alrededor o por encima de 1500° C y puede estar asociada con alta resistencia tipo fibra.

Fibras de carbono de bajo tratamiento térmico, donde las temperaturas del tratamiento térmico final no mayor de 1000° C. Estos son materiales de baja resistencia y módulo bajo.

Aplicaciones de fibra de carbono

Las dos aplicaciones principales de fibras de carbono son en tecnología especializada, que incluye la ingeniería aeroespacial y nuclear y en general de ingeniería y transporte, que incluye componentes tales como cojinetes, engranajes, levas, las aspas del ventilador y automóvil cuerpos de ingeniería. Recientemente, se han encontrado algunas nuevas aplicaciones de fibras de carbono. Como la rehabilitación de un puente en la industria de la construcción. Otros incluyen: decoración de interiores de automoción, Marina, general de aviación, entretenimiento, instrumentos musicales y productos de transporte de mercado. Conductividad en tecnología electrónica proporciona otras aplicaciones nuevas.

Aplicación de fibra de carbono se dan como poco:

Aeroespacial, por carretera y transporte marítimo, mercancías que se divierten.

Misiles, frenos de aeronaves, estructura soporte y antena aeroespacial, telescopios grandes, bancos ópticos, guías de onda para marcos de medición de precisión de (GHz) de alta frecuencia estables.

Equipo de audio, altavoces para equipos de Hi-Fi, alta fidelidad, recoger armas, armas de robot.

Campanas de automóviles, nuevas herramientas, carcasas y bases para equipos electrónicos, EMI y RF blindaje, cepillos.

Reparación de aplicaciones médicas en tendón/ligamento, implantes, prótesis, equipo de cirugía y rayos x.

Maquinaria textil, géneros de ingeniería.

Industria química; campo nuclear; válvulas, sellos y componentes de la bomba en plantas de proceso.

Generador de grandes anillos, equipos radiológicos de retención.

Fibra de carbono se utiliza a veces en combinación con fibra de vidrio debido a sus procesos de fabricación similares, un ejemplo de esto sería el Corvette ZO6 donde el extremo delantero es de fibra de carbono y la parte posterior es de fibra de vidrio. Fibra de carbono sin embargo, es mucho más fuerte y más ligero que la fibra de vidrio.

Fibra de carbono se puede encontrar en una amplia gama de raiz

Propiedades de la fibra de bambú | Usos de la fibra de bambú

VISTA GENERAL:

 

Fibra de bambú es una fibra de estopa.

En tiempos tempranos se utiliza como flechas, papel, material de construcción etc..

Hay aproximadamente 1000 especies de bambú.

Vista de fibra de bambú

 

COMPORTAMIENTO:

Alcanza unos 300m de altura

Sin necesidad de pesticidas

Cultivo de bambú se considera agricultura ecológica

PROPIEDADES DE LA FIBRA DE BAMBÚ:

Biodegradable

Antibacteriano natural.

Favorable al medio ambiente.

Fresco respirable.

Mano suave se sienten.

Regulador térmico natural.

Aspecto brillante.

ESTRUCTURA DE FIBRA DE BAMBÚ:

Es fibra de celulosa natural.

Estructura:

Estructura de la fibra de bambú

MORFOLOGÍA:

Los principales componentes de la planta de bambú incluye:

Bambú

Rizomas

Raíces

Cañas

Sucursales

Hojas

Flores

PROCESO:

Tira de bambú de bambú crudo → → vapor de bambú tira → trituración y descomposición enzima biológica → descrudado fibra → cardado de la fibra de bambú original de →natural

Diagrama de flujo de fibra de bambú

USOS FINALES:

Toallas de baño

Ropa

Ropa de cama blanda

Ropa interior

Calcetines

Prendas de vestir

Camisetas

ALGODÓN DE BAMBÚ: (60% - 40%)

Tela tejida

Sensación de la mano buena

Alta calidad

Naturalmente antibacteriano

Fácil lavable y tinte

BAMBÚ-VISCOSO: (55% - 45%)

Teñir fácilmente

Respirable

Regulación térmica

Absorbente de humedad

Fibra de rayón | Características de la fibra de rayón | Fabricación de rayón de viscosa | Usos de la fibra de rayón

 

Rayón es la fibra artificial comercial más antiguo. Es una fibra manufacturada compuestas de celulosa regenerada, así como fabricados de fibras compuestas de celulosa regenerada en el cual sustitutos han reemplazado a no más del 15% de los hidrógenos de los grupos hidroxilo. Fibras de rayón son hilados y fibras hechas por el proceso viscoso, el proceso cuproamónico y el actualmente obsoleto nitrocelulosa y acetato saponificado procesos. Generalmente, en la fabricación de rayón, derivada de la pulpa de madera, linters de algodón u otra materia vegetal de la celulosa se disuelve en una solución de hilado de viscosa. La solución es extrusionada en un baño de coagulación ácido-sal y dibujada en filamentos continuos. Grupos de estos filamentos en forma de hilos o cortar en grapa.

Características de la fibra del rayón:

Altamente absorbente

Suave y cómodo

Fácil de teñir

Cortinas bien

El proceso del dibujo aplicado en el giro puede ajustarse para producir fibras de rayón de mayor resistencia y reducido alargamiento. Tales fibras son designadas como rayones de alta tenacidad, que tienen sobre el doble de fuerza y dos tercios de la franja de rayón regular. Un grado intermedio, conocido como rayón tenacidad media, también se hace. Sus características de fuerza y estiramiento caída a mitad de camino entre las de alta tenacidad y rayón regular.

Tipos de rayones

Las fibras de rayón están diseñadas para poseer una gama de propiedades para satisfacer las demandas de una amplia variedad de usos finales. Tipos de fibra de rayón son los siguientes:

Rayón de alto módulo húmedo

POLYNOSIC rayón

Rayones de especialidad

Rayones Super absorbentes

Rayón de Tencel

Lyocell

 

Proceso de fabricación de rayón viscosa:

Si bien hay muchas variaciones en el proceso de fabricación que explotan la versatilidad de la fibra, la siguiente es una descripción del procedimiento que se utiliza en la fabricación de regular o rayón viscosa.

Independientemente de si se utilizan pulpa de madera o linters de algodón, la materia prima básica para la fabricación de rayón debe ser procesada para extraer y purificar la celulosa. Las hojas resultantes de celulosa blanca, purificada luego tratan a los filamentos de celulosa regenerada de forma. A su vez, estos filamentos son hilados en hilos y finalmente en la tela deseada.

El proceso de fabricación viscosa rayón consta de los pasos mencionados, en el orden en que se realizan: (1) Steeping, (2) presionar, (3) destrucción, (4) envejecimiento, (5) Xanthation, disolución de (6), (7) de maduración, (8) filtrado, desgasificación (9), (10) giro, dibujo (11), (12) lavado, (13) corte.

Figura: Proceso de fabricación de fibra de rayón viscosa

1. remojo:

 

Pulpa de celulosa está inmerso en 17-20% acuoso hidróxido del sodio (NaOH) a una temperatura en el rango de 18 a 25° C con el fin de engrosar las fibras de celulosa y para convertir la celulosa celulosa álcali.

(C6H10O5) n + nNaOH---> (C6H9O4ONa) n + nH2O

2. prensado:

 

La celulosa álcali hinchada masa se presiona a un equivalente en peso húmedo de 2.5 a 3.0 veces el peso de la pulpa original para obtener una relación exacta del álcali a la celulosa.

3. trituración:

 

La celulosa álcali presionado es triturada mecánicamente para obtener partículas finamente divididas, esponjosas llamadas "las migas". Este paso proporciona mayor superficie de la celulosa álcali, aumentando así su capacidad de reaccionar en los pasos siguientes.

4. envejecimiento:

 

La celulosa álcali envejece en condiciones controladas de tiempo C) para despolimerizar el ° y la temperatura (entre 18 y 30 celulosa el deseado grado de polimerización. En este paso el peso molecular promedio de la pulpa original se reduce por un factor de dos a tres. Reducción de la celulosa se hace para obtener una solución viscosa de adecuada viscosidad y concentración de celulosa.

5. Xanthation:

 

En este paso la celulosa álcali de las migas se colocan en tinas y se permitieron reaccionar con sulfuro de carbono bajo temperatura controlada (20 a 30° C) para formar xantato de celulosa.

(C6H9O4ONa) n + nCS2---> n (C6H9O4O-SC-SNa)

Reacciones secundarias que ocurren junto con la conversión de álcali celulosa a celulosa xantato son responsables por el color naranja de la miga del xantato y también la solución viscosa resultante. La miga de xantato de celulosa naranja se disuelve en hidróxido de sodio diluido en 15 a 20 ° C bajo condiciones de mezcla alto-esquile a obtener una solución viscosa de color naranja llamada "viscosa", que es la base para el proceso de fabricación. La viscosa solución entonces se filtra (para obtener el material de la fibra insoluble) y es desairada.

6. disolución:

 

La miga del amarillo se disuelve en la solución cáustica acuosa. Los sustitutos de amplio de xantato en la celulosa forzar las cadenas, reduciendo los enlaces de hidrógeno intercatenarios y permitiendo que las moléculas de agua para el solvato y separan las cadenas, hacia la solución de la otra manera insoluble celulosa. Debido a los bloques de las Naciones Unidas-xanthated celulosa en las regiones cristalinas, la miga amarilla no es completamente soluble en esta etapa. Porque la celulosa solución de xantato (o más exactamente, suspensión) tiene una viscosidad muy alta, se ha dado en llamar "viscosa".

7. de maduración:

 

La viscosa se deja reposar durante un período de tiempo para "madurar". Dos procesos importantes que ocurren durante la maduración: redistribución y pérdida de grupos de xantato. La reacción reversible xanthation permite que algunos de los grupos de xantato a hidróxilos celulósicos y CS2 gratis. Este CS2 gratis puede entonces escapar o reaccionan con otros del oxhidrilo en otras partes de la cadena de celulosa. De esta manera, la ordenada o cristalina, regiones poco a poco se desglosan y se obtiene la solución más completa. El CS2 que se pierde reduce la solubilidad de la celulosa y facilita la regeneración de la celulosa después de que se forma en un filamento.

N (C6H9O4O-SC-SNa) + nH2O---> (C6H10O5) n + nCS2 nNaOH

8. filtración:

 

La viscosa se filtra para eliminar materiales sin disolver que pueden interrumpir el proceso de hilado o provocar defectos en el filamento de rayón.

9. desgasificación:

 

Burbujas de aire atrapadas en la viscosa se deben retirar antes de la extrusión o le causan huecos o puntos débiles, en los filamentos de rayón fina.

10. spinning - (moje de giro):

 

Producción de filamento de rayón viscosa: la solución viscosa se mide a través de una más en un baño de spin que contiene ácido sulfúrico (necesario para acidificar el xantato de celulosa de sodio), sulfato de sodio (es necesario impartir un alto contenido de sal en la bañera que es útil en la coagulación rápida de viscosa) y zinc sulfato (intercambio con xantato de sodio al xantato de cinc de forma, Cruz vincular la celulosa