炭素繊維の製造：その製造方法

近年、医療業界は、その分野で炭素繊維製品を利用するためのいくつかの重要な方法を発見しました。多くの炭素繊維の用途により、外科用インプラント用のチタンや鋼などの金属との競争力があります。

ただし、そのすべての用途において、多くの医療専門家は炭素繊維の製造プロセスを理解していません。そのため、彼らは炭素繊維が彼らに多くの利益をもたらすことができるのはどういうことかを理解していません。

この記事では、謎を取り除くことを目指しています。炭素繊維製造会社がこの優れた材料を製造するために使用するプロセスについて簡単に説明します。始めましょう！

炭素繊維製造の開始点

炭素繊維の製造プロセスは、化学的および機械的の両方です。まず、メーカーは前駆体から始めます。化学用語では、前駆体とは、別の物質に変化する化学物質を指します。

メーカーは炭素前駆体を長繊維に引き込み、次にこれらを信じられないほど高温に加熱します。この間、繊維は酸素と接触してはなりません。この酸素の不足は、材料の燃焼を防ぎます。

代わりに、繊維はほとんどの非炭素原子を除去するまで高速で振動します。メーカーはこのプロセスを「炭化」と呼んでいます。

繊維が炭化する前に、炭素繊維メーカーは繊維を化学的に変更して、より熱的に安定したラダーボンディングにする必要があります。メーカーは、繊維を華氏約390〜590度に約30〜120分間加熱することでこれを行います。

繊維がこの温度に達すると、酸素分子を集めて原子パターンを再配列します。炭素繊維製造会社は、いくつかの異なる手段を通じてこれを達成しています。とにかく、各プロセスは同様の結果を生み出します。

繊維が安定したら、メーカーは繊維を1,800から5,000以上の範囲の温度に数分間加熱します。それらは、非酸素性ガス混合物で満たされた炉で炭素を加熱します。この混合物は、繊維が発火するのを防ぎます。

このプロセスは、いくつかの炭素原子とともに、繊維から非炭素原子をさらに排出します。これらの原子が繊維を離れると、残りの原子はしっかりと結合した炭素結晶を形成します。

繊維が炭化すると、その表面は複合材料に使用されている材料との結合が困難になります。そのため、メーカーは表面をわずかに酸化させています。酸素原子を追加することにより、繊維はより優れた結合特性を発揮します。

繰り返しになりますが、トップの炭素繊維メーカーは、この結果を達成するためにさまざまな方法を使用しています。繊維をさまざまなガスに浸すものもあります。他の人は彼らの繊維を電解的にコーティングすることを好みます。

炭素繊維製造プロセスの最後のステップはサイジングです。この段階で、炭素繊維メーカーは繊維をコーティングして、巻き取りや織りの際の損傷から繊維を保護します。

次に、これらのコーティングされた繊維はシリンダーに巻かれます。これらのシリンダーは、繊維をさまざまなサイズの糸に撚る機械にロードされます。

ご覧のとおり、炭素繊維の製造は複雑なプロセスです。成功するには、精度と効果的な方法が必要です。

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