La fibre de carbone est un nouveau type de matériau fibreux à haute résistance et à module élevé qui contient plus de 95 % de carbone. Il s'agit d'un matériau de graphite microcristallin obtenu par carbonisation et graphitisation de fibres organiques telles que des microcristaux de graphite en flocons empilés dans la direction axiale de la fibre. La fibre de carbone est plus légère que l'aluminium métallique, mais plus résistante que l'acier, et présente les caractéristiques de résistance à la corrosion, de module élevé, de faible densité, d'absence de fluage, de bonne conductivité électrique et thermique, de résistance aux températures ultra-élevées dans un environnement non oxydant, de bonne résistance à la fatigue, etc. Elle possède non seulement les caractéristiques intrinsèques inhérentes aux matériaux en carbone, mais possède également la capacité de traitement douce des fibres textiles et est largement utilisée dans militaire, aérospatiale, articles de sport, industrie automobile, équipements énergétiques, équipements médicaux, machines d'ingénierie, transports, etc. Il s'agit d'un matériau stratégique important pour le développement de l'industrie de défense nationale et de l'économie nationale.
Classement des fibres de carbone
1. Selon le système des matières premières :
La fibre de carbone est principalement divisée en trois catégories à base de viscose, d'asphalte et de polyacrylonitrile (PAN), dont la fibre de carbone à base de PAN est le précurseur le plus prometteur pour la production de fibre de carbone haute performance en raison de son processus de production simple, de son faible coût, de son taux d'absorption de carbonisation élevé, de ses excellentes propriétés mécaniques, etc. largement utilisé, la production est le courant dominant du marché mondial de la fibre de carbone et représente plus de 90 % de la production mondiale totale de fibre de carbone.
2. Selon les performances :
La fibre de carbone peut être divisée en fibre de carbone à usage général, à haute résistance (GQ), modèle moyen à haute résistance (QZ), modèle haut (GM) et modèle haut à haute résistance (QM). Généralement divisé en série « T » à haute résistance et en série « M » à mode élevé (les modèles de produits spécifiques sont les suivants), plus le nombre correspond au niveau de performance plus élevé, le numéro de queue avec un niveau de performance de lettre supérieur à ceux sans lettres (comme les performances du T300B par rapport au T300).
3. Selon la taille du paquet :
La fibre de carbone peut être divisée en petits faisceaux et gros faisceaux, petits faisceaux de fibre de carbone au début jusqu'à 1K, 3K, 6K principalement, et progressivement développés en 12K et 24K, principalement utilisés dans l'industrie de la défense et d'autres domaines de haute technologie, ainsi que dans les articles de sport et de loisirs, tels que les avions, les missiles, les fusées, les satellites et les engins de pêche, les clubs de golf, les raquettes de tennis, etc. au-dessus de 48K est appelé fibre de carbone à gros filaments, notamment 48K, 60K, 80K, etc.
Les avantages de performance de la fibre de carbone
Plaque en fibre de carbone est la méthode la plus répandue parmi les nombreuses applications de la fibre de carbone. En raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques, il a remplacé certains matériaux de l'aluminium, du plastique, de l'acier et d'autres matériaux dans l'écran plat. Quels sont les avantages en termes de performances des panneaux en fibre de carbone ?
Légèreté et haute résistance sont les avantages bien connus de la fibre de carbone. La densité du matériau composite en fibre de carbone est très faible, environ 1,7 g/cm3, ce qui est 3/4 plus léger que la structure en acier dans le même volume, tandis que la résistance à la traction, la résistance à la flexion, la résistance au cisaillement et la rigidité du matériau composite en fibre de carbone sont beaucoup plus élevées que la plupart des matériaux structurels.
Le matériau composite en fibre de carbone présente également des avantages de performances uniques : de bonnes performances de transmission des rayons X, adaptées aux équipements de tests médicaux. Par exemple, l'équipe de fibre de carbone de Jinjiuyi a personnalisé un lot de panneaux CT en fibre de carbone pour une entreprise de dispositifs médicaux, et son taux de transmission des rayons X atteint 98 %, ce qui peut réduire considérablement la dose de rayonnement et les dommages qu'elle entraîne.
Le matériau en fibre de carboneest chimiquement stable et ne se détériorera pas et ne rouillera pas, il est résistant aux acides et aux alcalis, anti-oxydation et a une longue durée de vie. La fibre de carbone est un matériau fabriqué dans un environnement à ultra-haute température, et dans le processus d'application réel, la fibre de carbone sera fusionnée avec de la résine pour former un matériau composite en fibre de carbone, et la température de fonctionnement générale est de 150 ℃, et son coefficient de dilatation thermique est faible, ne sera fondamentalement pas déformé avec le changement de température de travail et la taille est stable.
Pour atteindre l'objectif de résistance aux hautes températures, les panneaux de fibres de carbone et d'autres produits finis en fibre de carbone résistant aux hautes températures peuvent utiliser une base de résine époxy modifiée phénolique. Si vous voulez vous assurer que les performances de la fibre de carbone ne diminuent pas tout en étant capable de résister à des températures de travail plus élevées, vous devez choisir un matériau de matrice capable de résister à des températures plus élevées, comme le PEEK, le PPS, les plastiques techniques spéciaux PI ou les céramiques, les métaux et autres substrats combinés avec la fibre de carbone. À l'heure actuelle, pour les composites en fibre de carbone résistant aux hautes températures, le choix des revêtements peut constituer une bonne direction de développement.
