પિચ-આધારિત કાર્બન ફાઇબર કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે

કાર્બન ફાઇબર સામગ્રીના ઉત્તમ ગુણધર્મો એરોસ્પેસ, તબીબી, રમતગમતના સાધનો, મકાન બાંધકામ વગેરેમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેથી દરેક વ્યક્તિને કાર્બન ફાઇબરની ચોક્કસ સમજ હોય ​​છે. કાર્બન ફાઇબરને ત્રણ પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: પોલીપ્રોપીલિન કાર્બન ફાઇબર, વિસ્કોસ સિલ્ક અને પીચ ફાઇબર વિવિધ ઉત્પાદન સામગ્રી અનુસાર. વિવિધ ઉત્પાદન કાચા માલના કારણે, ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ પણ અલગ છે. પિચ-આધારિત કાર્બન ફાઇબરની ઉત્પાદન પદ્ધતિ માટે, સામાન્ય હેતુ (ઓછી-પ્રદર્શન) આઇસોટ્રોપિક પદ્ધતિઓ છે; કાર્બન તંતુઓ તૈયાર કરવા માટે મેસોફેસ પિચ; કાર્બન તંતુઓ તૈયાર કરવા માટે પૂર્વ-મેસોફેસ પદ્ધતિ; મેસોફેસ પિચમાંથી કાર્બન ફાઇબરની સંભવિત તૈયારી આ વ્યાખ્યાન નીચે પ્રમાણે દરેક પદ્ધતિનો વિગતવાર પરિચય કરાવશે:

1. યુનિવર્સલ આઇસોટ્રોપિક પદ્ધતિ

સામાન્ય હેતુવાળી આઇસોટ્રોપિક પદ્ધતિ કાચા માલ તરીકે પેટ્રોલિયમ પિચ અને કોલ ટાર પિચનો ઉપયોગ કરે છે, અને ઓછા ઉકળતા અપૂર્ણાંકો અને અશુદ્ધિઓને દૂર કરે છે અને સૂકા નિસ્યંદન, હાઇડ્રોજનેશન અથવા રેઝિનાઇઝેશન દ્વારા તેમાં કાર્બન સામગ્રીને સમાયોજિત કરે છે, અને પછી તેને ઓગળે છે. કાર્બન ફાઇબર મેળવવા માટે પરિણામી ફિલામેન્ટ ઓક્સિડાઇઝ્ડ અને કાર્બનાઇઝ્ડ થાય છે.

2. મેસોફેસ પિચ પદ્ધતિ

ડામરમાં ક્વિનોલિન અથવા પાયરિડિન (1-3 વખત) ઉમેરો, શુદ્ધ ડામર મેળવવા માટે ગરમ કરો (80°C-120°C) અને ફિલ્ટર કરો, તેને નિષ્ક્રિય ગેસમાં મૂકો, અને તેને (350-450)°C (2) પર સારવાર કરો. - 60) h, તેને મેસોફેસ પીચમાં બનાવો, અને પછી 50%-70% મેસોફેસ સામગ્રી (ઉચ્ચ સામગ્રી, મુશ્કેલ સ્પિનિંગ) સાથે પીચ સાથે મેલ્ટ-સ્પિન કરો, ફાઇબર નિર્માણની ઝડપ 127m/min છે, અને વ્યાસ (10-) છે. 15 ) μm, પછી (250-390) °C પર બિન-ગલન સારવાર, અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન તંતુઓ મેળવવા માટે (1000-2000) °C પર કાર્બનાઇઝેશન સારવાર.

3. પ્રી-મેસોફેસ પદ્ધતિ

           શુદ્ધ પિચને મીઠાના સ્નાનમાં 530 ° સે સુધી ગરમ કરવામાં આવી હતી અને લગભગ 5% ની સામગ્રી સાથે પ્રી-મેસોફેસ પિચ મેળવવા માટે 35 મિનિટ સુધી સારવાર કરવામાં આવી હતી, પછી કાંતવામાં આવી હતી, 260 મિનિટ માટે 15 ° સે પર સારવાર કરવામાં આવી હતી અને 1000 ° સે પર કાર્બનાઇઝ્ડ કરવામાં આવી હતી. 10 μm ના વ્યાસ સાથે કાર્બન ફાઇબર મેળવવા માટે.

4. સુપ્ત મેસોફેસ પિચ પદ્ધતિ

          પોલિસાયક્લિક એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન બનાવવા માટે ડામરને (350-500)°C પર થર્મલી કન્ડેન્સ કરવામાં આવે છે. જ્યારે તેના પરમાણુઓ નોંધપાત્ર કદ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તેઓ લેમિનેટેડ સ્ટ્રક્ચર સાથે નાના મેસોફેસ ગોળાઓ બનાવવા માટે ચોક્કસ અભિગમ સાથે નિયમિત રીતે ગોઠવવામાં આવશે, એટલે કે, પ્રવાહી સ્ફટિકો દેખાય છે, જેને મેસોફેસ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. મેસોફેસ લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ બૉલ્સ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબર્સ મેળવવા માટે કાંતવામાં આવે છે, કાર્બનાઇઝ્ડ અને મજબૂત બને છે.