作者:河北冀創(chuàng)加固 文章來源:河北冀創(chuàng)建筑加固工程有限公司
公司主要業(yè)務(wù)范圍:地基加固施工、錨桿靜壓樁、樹根樁、石灰樁、地基注漿、鋼板樁、地基支護、高壓噴射注漿施工、建筑物平移等。
關(guān)鍵詞:河北加固公司,石家莊加固,橋梁檢測及加固技術(shù),建筑改造,結(jié)構(gòu)補強技術(shù)
碳纖維材料源于其穩(wěn)定性和耐溫性在現(xiàn)代社會中出現(xiàn)的頻率非常高,在加固技術(shù)方面,碳纖維加固具有節(jié)省施工空間,施工簡易的特點 ,施工現(xiàn)場也不需要固定設(shè)施,基本不用增加加固建筑結(jié)構(gòu)尺寸及,因此一直備受加固行業(yè)人士青睞,本文就碳纖維生產(chǎn)的流程及其主要涉及的設(shè)備進行介紹解說。
一、碳纖維生產(chǎn)流程
碳纖維布
(1)碳纖維的原絲制備,聚丙烯腈和粘膠原絲主要采用濕法紡絲煉制取得,酚醛原絲及瀝青則是利用熔體紡絲制得。制備高性能聚丙烯腈基碳纖維需采用高純度、高強度和質(zhì)量均勻的聚丙烯腈原絲,制備原絲用的共聚單體為衣康酸等。制備各向異性的高性能瀝青基碳纖維需先將瀝青預(yù)處理成中間相、預(yù)中間相(苯可溶各向異性瀝青)和潛在中間相(喹啉可溶各向異性瀝青)等。作為燒蝕材料用的粘膠基碳纖維,其原絲要求不含堿金屬離子。
(2)預(yù)氧化(聚丙烯腈纖維200~300℃)、不融化(瀝青200~400℃)或熱處理(粘膠纖維240℃),以得到耐熱和不熔的纖維,酚醛基碳纖維無此工序。
(3)碳化,其溫度為:聚丙烯腈纖維1000~1500℃,瀝青1500~1700℃,粘膠纖維400~2000℃。
(4)石墨化,聚丙烯腈纖維為2500~3000℃,瀝青2500~2800℃,粘膠纖維3000~3200℃。
(5)表面處理,進行氣相或液相氧化等,賦予纖維化學(xué)活性,以增大對樹脂的親和性。
(6)上漿處理,防止纖維損傷,提高與樹脂母體的親和性。所得纖維具有各種不同的斷面結(jié)構(gòu)。
二、碳纖維材料生產(chǎn)的主要設(shè)備—熱壓罐
(1)熱壓罐定義。熱壓罐是一種針對聚合物基復(fù)合材料成型工藝特點的工藝設(shè)備,使用熱壓罐成型是制造連續(xù)纖維增強熱固性復(fù)合材料制件的主要方法,適用于先進復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)及金屬或復(fù)合材料膠接結(jié)構(gòu)的成型中。一般具有溫度和壓力控制精度高、結(jié)構(gòu)安全可靠、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、能耗低、操作和維護簡單等優(yōu)點,能實現(xiàn)模塊化和系列化,可滿足不同領(lǐng)域、不同工藝和不同規(guī)格的需求。
(2)熱壓罐類型。熱壓罐系列主要有實驗室熱壓罐、復(fù)合材料熱壓罐、碳纖維熱壓罐、玻璃纖維熱壓罐、立式熱壓罐、高溫固化罐、最新研發(fā)的熱壓罐系列產(chǎn)品,是一套能實現(xiàn)溫度、壓力、真空、冷卻、循環(huán)等工藝參數(shù)時序化、實時在線控制的系統(tǒng)設(shè)備。
(3)熱壓罐主要組成系統(tǒng):
1罐體:由罐體、罐門機構(gòu)、高溫電機、風(fēng)道板隔熱層等形成一個耐高壓、高溫的罐體;
2安全聯(lián)鎖裝置:由壓力自動聯(lián)鎖、手動聯(lián)鎖、超高壓報警裝置組成。
3快開門裝置:手動電動兩用快開門設(shè)計,停電時能正常開啟關(guān)閉罐門,是目前最先進的開門方式。
4密封裝置:罐門采用硅膠充氣式密封,耐高壓400°。永不磨損。
5壓力系統(tǒng):由壓縮機、儲氣罐、壓力控制閥、管路、壓力變送器和壓力表等組成壓力傳送與控制系統(tǒng);
6加熱系統(tǒng):不銹鋼電熱管、高溫風(fēng)機、風(fēng)道板、隔熱層、溫控系統(tǒng)組成,加熱功率滿足腔體的最高溫度要求及升溫速率的要求;
7溫度循環(huán)系統(tǒng):由循環(huán)風(fēng)機、導(dǎo)風(fēng)板、導(dǎo)流罩組成,加速熱流傳導(dǎo)和循環(huán),形成均勻溫度場;
8真空系統(tǒng):由真空泵、管路、真空表和真空閥組成,給封裝的復(fù)合材料預(yù)制件提供真空條件;
9熱壓罐自動控制系統(tǒng):采用西門子PLC控制系統(tǒng),實現(xiàn)對壓力、溫度、冷卻等工藝參數(shù)的全程高精度控制與實時記錄。
三、碳纖維材料生產(chǎn)的主要設(shè)備—熱壓罐工藝優(yōu)點
(1)壓力均勻:使用氣體加壓,壓力通過真空袋作用到制品表面,各點法向壓力相等,使制件各處在相同壓力下固化成型。
(2)溫度均勻,可調(diào)控:罐內(nèi)為循環(huán)熱氣流給工件加熱,各處溫度溫差小。同時配置冷卻系統(tǒng),使溫度可嚴格控制在工藝設(shè)置范圍內(nèi)。
(3)適用范圍廣:模具較簡單,效率高。既適合于大面積復(fù)雜型面的板、殼,也適合于簡單形狀的板、棒、管、塊,還可用于膠接裝配,小型件可一次多件同時固化。
(4)成型工藝穩(wěn)定、可靠:壓力、溫度均勻,可調(diào)可控,使成型或交接制品質(zhì)量一致、可靠;孔隙率低、樹脂含量可控并均勻;加壓時可抽真空,使低分子物易于排出。
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