深センの炭素繊維布の製造工程を語る

カーボンファイバー1950 年代に強化材料として高温で焼成され、ミサイル付属品の製造に使用されました。最初の繊維は、レーヨンになるまで加熱して製造されます。このプロセスは非効率的であり、得られる繊維には強度と剛性が低い炭素が約 20% しか含まれていません。1960 年代初頭、原料としてのポリアクリロニトリルの開発と利用により、炭素繊維は 55% の炭素を含み、より優れた性能を実現しました。ポリアクリロニトリルの変換プロセスの基本的な方法は、すぐに初期の炭素繊維製造の基本的な方法になりました。

1970年代、石油から炭素繊維を精製・加工する実験をする人たちがいました。これらの繊維は炭素を約 85% 含み、曲げ強度に優れています。残念ながら、圧縮強度には限界があり、広く受け入れられていません。

炭素繊維は多くの製品の重要な部分を占めており、炭素繊維の用途は年々急速に発展しています。

黒鉛繊維とは、石油ピッチを原料として製造される超高弾性繊維の一種です。これらの繊維は、内部構造の三次元結晶配列の特徴を有し、グラファイトと呼ばれる純粋な炭素の形態です。

原材料

生産に使用される原材料は、カーボンファイバーをプリカーサーといい、炭素繊維製造原料の約90％はポリアクリロニトリルです。残りの10％はレーヨンと石油ピッチでできています。

これらの材料はすべて有機ポリマーであり、分子が炭素原子の長い鎖によって結合していることを特徴としています。

製造プロセスでは、さまざまな気体や液体が使用されます。これらの材料の中には、特定の効果を達成するために繊維と反応するように設計されているものもあれば、繊維との特定の反応を防ぐために反応しないように設計されている材料もあります。これらのプロセスにおける多くの材料の正確な組成も企業秘密とみなされます。

製造プロセス

化学的および機械的部分では、カーボンファイバー製造プロセスでは、前駆体ストランドまたは繊維が炉に引き込まれ、酸素の不在下で非常に高温に加熱されます。酸素がなければ繊維は燃えることができません。その代わりに、高温により繊維原子が激しく振動し、最終的に非炭素原子が除去されます。炭化と呼ばれるこのプロセスは、しっかりと絡み合った長い繊維の束で構成され、非炭素原子はわずか数個だけ残ります。これは、ポリアクリロニトリルを使用して炭素繊維を製造するための典型的な一連の操作です。

1. 炭素繊維布は導電性材料であるため、電気機器や電源から遠ざけ、配置および施工時に確実な保護措置を講じる必要があります。

2. 保管、輸送、施工中にカーボンクロスが曲がらないようにしてください。

3. カーボンファイバークロスの支持樹脂は密封し、火気、直射日光、高温源を避けて保管してください。

4. 樹脂を調製および使用する場所は換気をよくしてください。

5. 現場で作業する労働者は、対応する効果的な保護措置を講じる必要があります。