Serat karbon, yang terdiri dari kombinasi material yang berbeda (serat dan resin), variabilitasnya, dan dengan demikian, kemudahan penyesuaiannya, merupakan inti dari daya tariknya. Sebagai pengganti logam, komposit serat karbon memberikan kekuatan sepuluh kali lipat baja. Produsen serat karbon menciptakan produk yang serupa tetapi tidak identik. Serat karbon bervariasi dalam hal modulus tarik (atau kekakuan yang didefinisikan sebagai deformasi di bawah regangan) dan kekuatan tarik, tekan, dan lelah.
Serat karbon berbasis PAN dapat diperoleh saat ini dalam modulus rendah (kurang dari tiga puluh dua juta lbf/in² atau Msi), modulus biasa (33 hingga tiga puluh enam Msi), modulus menengah (40 hingga lima puluh Msi), modulus tinggi (50 hingga tujuh puluh Msi) dan modulus sangat tinggi (70 hingga seratus empat puluh Msi).
Secara sederhana, serat karbon dibuat dengan memindahkan serat prekursor organik ke atmosfer inert pada suhu di atas 1800°F (982,22 °C). Namun, pembuatan serat karbon merupakan proses yang canggih.
Polimerisasi dan Pemintalan
Polimerisasi
Proses ini dimulai dengan bahan baku senyawa kimia yang disebut prekursor, yang memiliki kerangka molekul serat. Saat ini, sekitar 100 persen serat karbon yang dihasilkan terbuat dari prekursor berbahan dasar kain atau resin, tetapi sebagian besar berasal dari poliakrilonitril (PAN), yang terbuat dari nitrit, dan nitrit berasal dari bahan kimia industri propana dan amonia.
Oksidasi dan Karbonisasi
Oksidasi
Kumparan-kumparan ini dimasukkan ke dalam keranjang, dan dalam tahap produksi dan oksidasi terpanjang, serat PAN dimasukkan ke dalam serangkaian tungku khusus. Sebelum memasuki peralatan dapur utama, serat PAN diremas menjadi gulungan atau lembaran yang disebut lungsin. Suhu ruang berkisar antara 392 °F (sekitar 200 °C) hingga 572 °F (300 derajat Celsius).
Perawatan permukaan dan ukuran
Perawatan permukaan dan ukuran
Langkah selanjutnya sangat penting untuk kinerja serat, dan selain prekursor, langkah ini juga yang paling membedakan produk satu pemasok dari produk pesaing. Daya rekat antara senyawa organik matriks dan serat karbon sangat penting untuk memperkuat komposit; selama proses produksi serat karbon, perlakuan permukaan dilakukan untuk meningkatkan daya rekat ini.
Waktu posting: 01-Nov-2018
