Fabrication de fibre de carbone :comment c'est fabriqué

Ces dernières années, l'industrie médicale a découvert plusieurs façons essentielles d'utiliser les produits en fibre de carbone dans son domaine. De nombreuses utilisations de la fibre de carbone en font un concurrent viable avec des métaux tels que le titane ou l'acier pour les implants chirurgicaux.

Pour toutes ses utilisations, cependant, de nombreux professionnels de la santé ne comprennent pas le processus de fabrication de la fibre de carbone. En tant que tels, ils ne comprennent pas pourquoi la fibre de carbone peut leur offrir autant d'avantages.

Dans cet article, nous visons à lever le mystère. Nous allons brièvement explorer le processus que les entreprises de fabrication de fibre de carbone utilisent pour produire cet excellent matériau. Commençons !

Par où commencer avec la fabrication de fibre de carbone

Le processus de fabrication de la fibre de carbone est à la fois chimique et mécanique. Premièrement, les fabricants commencent par le précurseur. En termes de chimie, un précurseur fait référence à tout produit chimique qui se transforme en une autre substance.

Les fabricants dessinent le précurseur de carbone dans de longues fibres, puis les chauffent à une température incroyablement élevée. Pendant ce temps, les fibres ne doivent pas entrer en contact avec l'oxygène. Ce manque d'oxygène empêche le matériau de brûler.

Au lieu de cela, la fibre vibre à une vitesse rapide jusqu'à ce qu'elle élimine la plupart des atomes non carbonés. Les fabricants appellent ce processus la « carbonisation ».

Stabiliser les fibres

Avant que les fibres ne se carbonisent, les fabricants de fibres de carbone doivent modifier chimiquement la fibre pour une liaison en échelle plus stable thermiquement. Les fabricants le font en chauffant les fibres à environ 390-590 degrés Fahrenheit pendant environ 30-120 minutes.

Lorsque les fibres atteignent cette température, elles collectent des molécules d'oxygène et réorganisent leur schéma atomique. Les entreprises de fabrication de fibre de carbone y parviennent par plusieurs moyens différents. Quoi qu'il en soit, chaque processus produit des résultats similaires.

Carboniser les fibres stabilisées

Une fois les fibres stabilisées, les fabricants les chauffent à une température allant de 1800 à plus de 5000 pendant plusieurs minutes. Ils chauffent le charbon dans un four rempli d'un mélange gazeux non oxygéné. Ce mélange préserve les fibres de prendre feu.

Ce processus expulse en outre les atomes non carbonés des fibres, ainsi que quelques atomes de carbone. Lorsque ces atomes quittent les fibres, les atomes restants forment des cristaux de carbone étroitement liés.

Traiter la surface du produit

Une fois que les fibres subissent une carbonisation, leur surface adhère difficilement aux matériaux utilisés dans les composites. Ainsi, les fabricants laissent leurs surfaces s'oxyder légèrement. En ajoutant des atomes d'oxygène, les fibres développent de meilleures propriétés de liaison.

Encore une fois, les meilleurs fabricants de fibres de carbone utilisent différentes méthodes pour obtenir ce résultat. Certains plongent les fibres dans divers gaz. D'autres préfèrent enduire leurs fibres par électrolyse.

La dernière étape :le dimensionnement

La dernière étape du processus de fabrication de la fibre de carbone est le dimensionnement. À ce stade, les fabricants de fibres de carbone enduisent les fibres pour les protéger des dommages pendant qu'elles s'enroulent et se tissent.

Ces fibres enrobées s'enroulent ensuite sur des cylindres. Ces cylindres sont chargés dans une machine qui tord les fibres en fils de différentes tailles.

Trouvez les meilleurs fabricants de fibre de carbone

Comme vous pouvez le voir, la fabrication de fibre de carbone est un processus complexe. Cela demande de la précision et une méthode efficace pour réussir.

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