Çin'in Karbon Fiberi
Çin'deki karbon fiber endüstrisi üzerine yapılan araştırma 1960'lı yıllara kadar izlenebilir.
Bununla birlikte, 2000 yılına kadar karbon fiberin sanayileşmesi gerçekleşmemiştir ve Çin'de karbon fiber hazırlama teknolojisinin uzun vadeli gelişimi nedeniyle, çeşitli araştırma birimleri yavaş yavaş yetersiz güvene sahip olmaya başlamıştır. Her kesimden Ar-Ge personeli "karbon fiber" kelimesinden kaçındı. Şu anda, karbon fiber malzemelerin lokalizasyonu ve araştırılması ve geliştirilmesi için en zor oluk dönemidir.
Bu arka plana karşı, Çin Bilimler Akademisi ve Çin Bilimler Akademisi'nin stratejik bilim adamı ve akademisyeni olan Shi Changxu, 2000 yılında karbon fiberin sanayileşmesini tartışmada öncülük etti.
2001 yılının başında öğretmen, Parti Merkez Komitesi'ne "yüksek performanslı karbon fiber gelişimini hızlandırmaya ilişkin bir talep raporu" gönderdi. Ekim 2001'de, Çin Halk Cumhuriyeti Bilim ve Teknoloji Bakanlığı, kod adı 304 olan karbon fiber anahtar teknolojileri üzerine özel bir proje kurmaya karar verdi.
O zamandan beri, Çin karbon fiberin bağımsız araştırma ve geliştirme hızlı şeridine resmen girdi...
Karbon fiber yurtdışında nasıl popüler hale gelir?
19. yüzyılın sonunda, İngiliz Joseph Swan ve Amerikalı Thomas Edison gelişmiş ampul filamentleri aramak için karbon filament icat ettiler. Bu karbon filamenti o zamanlar daha ucuz tungsten filamentleri ile değiştirilmiş olsa da, bu karbonlaşmış lifli malzeme artık karbon fiberin en erken tomurcuklanan ürünü olarak kabul edilir.
Edison
Sonraki tarihsel gelişimde, karbon filament her zaman filament optimizasyonunun başarısızlığı olarak kabul edilmiş, sanayi ve üretimde dikkat almamıştır.
O büyülü organizasyona kadar, NASA, tarih sahnesinde ortaya çıkana kadar, yüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci, yüksek mukavemet ve düşük yoğunluğa sahip bu yeni tip havacılık malzemesi modern uygarlığa yeniden bağlandı ve "karbon fiber" olarak adlandırıldı.
Tıpkı bebek bezleri, hava yastıklı ayakkabılar ve susuz sebzelerin NASA'dan sivil alana taşınması gibi, nasa'nın malzeme endüstrisinde bulduğu "yeni aşk" olarak karbon fiber, ilk olup olmadığını görmek için çeşitli şirketler tarafından doğal olarak değerleniyor. Yengeç yiyen bir kişi, piyasaya ilk el konulan ve servet kazanan kişidir.
Sonuç olarak, Birleşik Karbon Bileşik Şirketi UCC karbon fiber geliştirme endüstrisine girdi ve 1959 yılında dünyanın ilk listelenen viskon bazlı karbon fiber malzemesi Thornel-25'i geliştirdi.
O dönemde, Sovyetler Birliği ve ABD arasındaki Soğuk Savaş sırasında, çeşitli silahlanma yarışları başladı. Eğer bir uçağın varsa, ben evrene giderim, ve eğer sen evrene gidersen, ben de aya giderim. Havacılık ve askeri alanlarda mükemmel performansa sahip bir malzeme olarak karbon fiber de yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ay'daki ilk insan: Armstrong
Amerika Birleşik Devletleri'nin ihtiyacı olduğuna göre, o zaman Japonya'nın yaptığı bir şey var.
O zamanlar, Japonya, İkinci Dünya Savaşı'nda ABD'nin en büyük "kupası" olarak, karbon fiber üzerinde aktif araştırmalara da başladı.
Aslında, UCC'nin Thornel-25'i aslında mükemmel değil. Karbon fiberin teknolojik adı 1950'lerde banknotlarla eşanlamlıydı. O zamanki altın fiyatına göre, aynı kalitede karbon fiber altından daha pahalıydı. Uygun siyah altının yüksek maliyeti, o zamanlar karbon fiberin en büyük acı noktası haline geldi.
1961 yılında Osaka Endüstri Laboratuvarı'ndan Akio Shinto, poliakriloitril (PAN) bazlı karbon fiberler hazırlama teknolojisini başarıyla icat etti.
Shinto Akio
Daha önce, NASA'nın viskon bazlı liflerinin karbonizasyon verimi nispeten düşüktü, sadece% 20 idi. Yani, 100 kg viskon bazlı lif karbonlaştırıldıktan sonra, sadece 20 kg karbon fiber elde edilebilir.
Viskozun moleküler formülüne göre, karbon atomlarının oranı yaklaşık% 44'tür, ancak karbonizasyon sürecinde karbon atomlarının yarısı oksijen, hidrojen ve azot ile reaksiyona girer. Bu aynı zamanda viskon bazlı karbon fiberin daha düşük performansıyla sonuçlanır, bu da tatmin edici değildir.
Akio Jindo, pan'ı ön oksidasyondan sonra termal stabilite özelliklerine sahip olmak için kullandı, yani karbonizasyon işlemi sırasında, PAN liflerinin karbon atomlarının kimyasal aktivitesi yüksek değildir ve karbon atomları iyi korunabilir.
Gerçekler Kondo Akio'nun yargılarının doğru olduğunu kanıtladı. Geliştirdiği proses rotasının karbonizasyon verimi %50-60 arasındadır ve performans viskon bazlı liflerden çok daha üstündür. Dönüşüm oranı yükseldi ve fiyat doğal olarak düştü. O zamandan beri PAN, viskon bazlı karbon fiberleri hızla değiştirdi. Şimdi viskon bazlı karbon fiberlerin payı% 10'dan azken, PAN tabanlı karbon fiberler payın% 80'inden fazlasını oluşturmaktadır.
Poliakriloloril öncüllerin ilk elden hazırlama teknolojisi ile Toray, karbon fiber hazırlamada başarıyla ön planda olmuştur.
Daha sonra, 1971 yılında, Japon Toray Company (Toray, İngilizce adı 'Toray Industries, Inc) T300 karbon fiber üretmek için ABD Birleşik Karbon Bileşikleri ile işbirliği yaptı ve o zaman 1 ton / ay seri üretim elde etti.
Daha sonra Toray Company, T300, T800, T1000 boyunca karbon fiber kalitesini yükseltmeye devam etti ve spor ürünleri endüstrisinde aranan bir ürün haline gelen raketler, oltalar, golf kulüpleri gibi spor mallarına karbon fiber malzemelerin eklenmesine öncülük etti. Japon Toray da şöhrete kavuşarak dünyanın en büyük karbon fiber malzeme üreticisi oldu.