Qu'est-ce que la fibre de carbone?

Qu’est-ce que la fibre de carbone? | Fibre de graphite

La fibre de carbone est aussi parfois appelée fibre de graphite. Il s’agit d’un matériau de fibre avancé, de nature synthétique et inorganique.

Fibre de carbone

Histoire

  • En 1860, Joseph Swan a produit des fibres de carbone pour la première fois, pour une utilisation dans les ampoules électriques
  • 1879 lorsque Thomas Edison cuit des fils de coton ou des pièces d’argent en bambou à des températures élevées, qui les carbonisent en un filament tout en fibre de carbone
  • En 1958, les fibres de carbone haute performance ont été inventées juste à l’extérieur de Cleveland, OH, (Union Carbide)

Les fibres de carbone / graphite sont le renforcement prédominant à haute résistance et haut module utilisé dans la fabrication de composites à matrice polymère haute performance.

Le terme «fibre de graphite» est utilisé pour décrire des fibres qui ont une teneur en carbone supérieure à 99%, tandis que le terme «fibres de carbone» décrit des fibres qui ont une teneur en carbone de 80 à 95%. La teneur en carbone est fonction de la température de traitement thermique.

Les fibres de carbone sont faites de filaments cristallins minces et solides de carbone qui sont utilisés pour renforcer le matériau. La fibre de carbone peut être plus mince qu’une mèche de cheveux humains et obtient sa force lorsqu’elle est torsadée comme un fil. Ensuite, il peut être tissé ensemble pour former un tissu et si nécessaire pour prendre une forme permanente, la fibre de carbone peut être posée sur un moule et enduite de résine ou de plastique.

La chose notable pour la fibre de carbone est répertoriée ci-dessous

  • Les fibres de carbone ont une rigidité élevée
  • Les fibres de carbone ont une résistance à la traction élevée
  • Et il a un faible rapport poids / résistance
  • Très haute résistance chimique
  • Ces fibres de carbone peuvent tolérer la température à une chaleur excessive
  • Et a une faible dilatation thermique
  • Mais ce sont très chers

Pour cette raison, les fibres de carbone sont très populaires dans de nombreuses industries telles que l’aérospatiale, l’automobile, les applications militaires et récréatives.

Comment est fabriquée la fibre de carbone?

Matériaux

Les fibres de carbone sont fabriquées en utilisant l’un des trois matériaux précurseurs: le polyacrylonitrile (PAN), le brai et la rayonne

  • Polyacrylonitrile (PAN), également connu sous le nom de cyanure de polyvinyle et Creslan 61, est une résine polymère organique semi-cristalline de formule linéaire (C3H3N) n.
  • Pas est un matériau viscoélastique composé d’hydrocarbures aromatiques, le brai est produit par la distillation de matériaux à base de carbone, tels que les plantes, le pétrole brut et le charbon
  • Rayonne est une fibre fabriquée à partir de fibre de cellulose régénérée.

Procédure

Les fibres de carbone sont fabriquées à partir d’un processus à la fois chimique et mécanique.

Comment est fabriquée la fibre de carbone?
  • Il commence par tirer de longs brins de fibres puis les chauffer à une température très élevée sans permettre le contact avec l’oxygène pour empêcher les fibres de brûler.
  • C’est à ce moment que la carbonisation a lieu, c’est-à-dire lorsque les atomes à l’intérieur des fibres vibrent violemment, expulsant la plupart des atomes non carbonés.
  • Cela laisse une fibre composée de longues chaînes d’atomes de carbone étroitement imbriquées avec seulement quelques atomes non-carbone restants.
  • Une séquence typique utilisée pour former des fibres de carbone à partir de polyacrylonitrile implique le filage, la stabilisation, la carbonisation, le traitement de la surface et le calibrage.

Exemples de fibre de carbone

Exemples de fibre de carbone
  • Pales d’hélice / pales de moteur à réaction
  • Composants de voiture
  • Ailes d’avion
  • Arbres de transmission et tubes automobiles
  • Cadres de vélo

Conclusion

Nous avons discuté de la fibre de carbone et de sa fabrication. Nous avons également montré certains des exemples de composants qui sont fabriqués par les fibres de carbone. Si vous avez encore des idées sur ce sujet, faites-le nous savoir dans la section des commentaires.

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