Détails du produit
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Les fibres de carbone coupées sont fabriquées en coupant des filaments de fibres de carbone continus en courtes longueurs à l'aide d'une machine de coupe de fibres. Leurs propriétés de base dépendent principalement des propriétés de leur matière première, les filaments de fibres de carbone continus. Les fibres courtes présentent des avantages tels qu'une dispersion uniforme, des méthodes d'alimentation diverses et des processus simples, et peuvent être appliquées dans des domaines spéciaux où les filaments de fibres de carbone continus ne conviennent pas.
Origine
En 1880, l'inventeur américain Thomas Edison a d'abord carbonisé des fibres de bambou en filaments pour servir de filaments lumineux dans les ampoules électriques, ouvrant l'ère de la fibre de carbone (abrégée en CF). Le pionnier de l'utilisation de la fibre de carbone comme matériau structurel était représenté par une entreprise américaine. En 1959, en utilisant des fibres de brai comme matière première, après carbonisation à une température élevée de plusieurs milliers de degrés, ils ont obtenu de la fibre de carbone avec un module d'élasticité d'environ 40 GPa et une résistance d'environ 0,7 GPa. En 1965, l'entreprise a étiré la même matière première à une température élevée de 3000°C pour développer une fibre graphitée à haute élasticité filamenteuse, avec un module d'élasticité d'environ 500 GPa et une résistance d'environ 2,8 GPa.
En 1961, le Dr Shonan Shindo d'un institut de recherche japonais, utilisant le polyacrylonitrile (abrégé en PAN) comme matière première, a obtenu de la fibre de carbone avec un module d'élasticité de 160 GPa et une résistance de 0,7 GPa après des processus d'oxydation et de carbonisation à plusieurs milliers de degrés.
En 1962, la société japonaise Nippon Carbon Co. a produit de la fibre de carbone à faible module (L.M.) en utilisant le PAN comme matière première. Ils ont également développé du CF à haute résistance en utilisant la fibre PAN comme matière première, avec un module d'élasticité d'environ 230 GPa et une résistance d'environ 2,8 GPa. La production de masse de 1 tonne par mois a été atteinte à partir de 1966. En même temps, ils ont développé du CF à module d'élasticité élevé avec une température de carbonisation supérieure à 2000°C, ayant un module d'élasticité d'environ 400 GPa et une résistance d'environ 2,0 GPa. La production de fibre de carbone à base de PAN a atteint 6 500 tonnes par an en 1992 et a dépassé 10 000 tonnes par an en 2000.
Bien que la demande de fibre de carbone se soit progressivement étendue, après la fin de la guerre froide en 1991, l'utilisation dans les applications militaires a diminué. Couplé à la dépression économique, l'équilibre entre l'offre et la demande a été perdu et l'industrie a été impactée. Cependant, la production du nouveau modèle B777 de Boeing aux États-Unis, ainsi que l'expansion des applications dans le génie civil, la construction, l'automobile et les matériaux composites, ont conduit à une croissance progressive et constante de l'industrie de la fibre de carbone.
Caractéristiques
La fibre de carbone est un matériau carboné fibreux. C'est un nouveau type de matériau avec de nombreuses propriétés électriques, thermiques et mécaniques précieuses : elle a une résistance supérieure à l'acier, une densité inférieure à l'aluminium, une meilleure résistance à la corrosion que l'acier inoxydable, une résistance à la température plus élevée que l'acier résistant à la chaleur et peut conduire l'électricité comme le cuivre. La fibre de carbone est principalement utilisée sous forme de plastique renforcé de fibres de carbone, un type de matériau composite.
Fibre de carbone coupée
Chaque fibre de carbone est composée de milliers de fibres de carbone plus petites, avec un diamètre d'environ 5μm à 8μm. Au niveau atomique, la fibre de carbone est très similaire au graphite, composée de couches d'atomes de carbone disposées en motif hexagonal. La différence entre la fibre de carbone et le graphite réside dans la liaison entre les couches. Le graphite a une structure cristalline avec des connexions intercouches lâches, tandis que la fibre de carbone n'a pas de structure cristalline et ses connexions intercouches sont irrégulières, ce qui empêche le glissement et améliore la résistance du matériau.
Généralement, la densité de la fibre de carbone est de 1750 kg/m³. Elle a une conductivité thermique élevée mais une faible conductivité électrique, et sa capacité thermique spécifique est également inférieure à celle du cuivre. Lorsqu'elle est chauffée, la fibre de carbone devient plus épaisse et plus courte. Bien que la couleur naturelle de la fibre de carbone soit noire, les scientifiques peuvent la teindre en différentes couleurs.
Applications
Les principaux domaines d'application des fibres de carbone coupées comprennent :
Industrie militaire : Utilisé dans la fabrication de roquettes, de missiles, de radars, de coques de vaisseaux spatiaux, de bateaux à moteur, de robots industriels, de ressorts à lames automobiles, d'arbres de transmission, etc.
Construction : Ciment renforcé de fibres de carbone, revêtements conducteurs, sols antistatiques, etc. ;
Domaine électrothermique : Papier conducteur, plaques chauffantes électriques, feutres de surface conducteurs, feutres aiguilletés, tapis conducteurs, etc. ;
Matériaux de blindage : fabrication de fumée de blindage, de murs-rideaux de blindage, etc. ;
Matériaux d'isolation thermique : flans et briques réfractaires renforcés de fibres de carbone, céramiques renforcées de fibres de carbone, etc. ;
Domaine des nouvelles énergies : production d'énergie éolienne, matériaux de friction, électrodes de piles à combustible, etc.
Produits de sport et de loisirs : clubs de golf, matériel de pêche, raquettes de tennis, raquettes de badminton, flèches, vélos, bateaux d'aviron, etc.
Plastiques modifiés renforcés : nylon (PA), polypropylène (PP), polycarbonate (PC), phénolique (PF), polytétrafluoroéthylène (PTFE), polyimide (PI), etc. ;
Matériaux de remplacement du corps : ligaments artificiels, etc.
La fibre de carbone a la douceur des textiles ordinaires et peut être transformée en tissus, feutres, nattes, rubans, papiers et autres matériaux. Dans les applications traditionnelles, sauf pour être utilisée comme matériau d'isolation thermique, la fibre de carbone n'est généralement pas utilisée seule. Elle est le plus souvent ajoutée comme matériau de renforcement aux résines, aux métaux, aux céramiques, au béton et à d'autres matériaux pour former des matériaux composites. Les matériaux composites renforcés de fibres de carbone peuvent être utilisés comme matériaux structurels d'aéronefs, matériaux de blindage électromagnétique et antistatiques, ligaments artificiels et autres matériaux de remplacement du corps, ainsi que dans la fabrication de coques de roquettes, de bateaux à moteur, de robots industriels, de ressorts à lames automobiles et d'arbres de transmission, etc.
D'environ 1994 à 2002, avec l'avancement de la recherche académique des fibres de carbone courtes aux fibres de carbone longues, la technologie et les produits utilisant la fibre de carbone pour fabriquer des matériaux chauffants sont progressivement entrés dans les domaines militaire et civil. À l'heure actuelle, il existe de nombreux cas nationaux d'utilisation de fibres de carbone longues pour fabriquer des câbles pour le réseau électrique national. En même temps, les produits de chauffage en fibre de carbone, les produits de chauffage en fibre de carbone et les produits de physiothérapie infrarouge lointain en fibre de carbone entrent également dans de plus en plus de foyers.
Fibres de carbone coupées
Principaux indicateurs techniques :
Teneur en carbone : supérieure à 95 %
Résistance à la traction : 3500 MPa
Module d'élasticité : 228 GPa
Densité : 1,75 g/cm³
Résistivité : 1,0-1,6Ωcm
Diamètre de la fibre : 7μm
Forme de la section transversale : circulaire
Densité apparente : 0,4 g/cm³
Longueur standard : 1 mm-100 mm
Type contenant de la résine / Type sans résine
Rappel chaleureux
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