Fibre de carbone filament

La fibre de carbone (Carbon Fiber) est un matériau avancé, léger et résistant, issu de la pyrolyse à haute température du Polyacrylonitrile (PAN), du bitume ou de la rayonne. La fibre de carbone est connue pour ses excellentes propriétés mécaniques, sa faible densité, son module élevé, sa résistance à haute température et à la corrosion, etc., et est largement utilisée dans de nombreux domaines tels que l'aérospatiale, l'automobile, l'équipement sportif, le renforcement de bâtiments, etc.

Caractéristiques des matériaux

Le fil de fibre de carbone a les caractéristiques suivantes:

• Haute résistance: la fibre de carbone est plus résistante et plus légère que l'acier.
• Léger: la densité est d'environ un quart de celle de l'acier, ce qui rend la fibre de carbone idéale pour réduire le poids.
• Module élevé: a un module d'élasticité élevé, ce qui signifie qu'il n'est pas sujet à la déformation lorsqu'il est soumis à des contraintes.
• Résistance aux hautes températures: capable de maintenir sa stabilité structurelle et sa résistance à des températures plus élevées.
• Résistance à la corrosion: bonne résistance à la plupart des produits chimiques.
• Amagnétique: n'est pas attiré par les champs magnétiques et convient aux applications qui nécessitent d'éviter les interférences magnétiques.

Processus de production

La production de fibres de carbone comprend généralement les étapes suivantes:

1. Preparation: le Polyacrylonitrile (PAN) ou un autre matériau précurseur est d'abord filé.
2. Oxydation: le faisceau est chauffé dans une atmosphère contrôlée pour subir une réaction d'oxydation qui forme une phase intermédiaire.
3. Carbonisation: chauffage supplémentaire du faisceau de phase intermédiaire pour le transformer en fibre de carbone sous atmosphère de gaz inerte.
4. Surface Treatment and Sizing: pour améliorer l’usinabilité de la fibre de carbone, la surface de la fibre est traitée et un agent d’encollage est appliqué.
5. Enroulement (Winding): enroulez enfin le fil de fibre de carbone en rouleaux pour une utilisation ultérieure.

Domaines d'application

Grâce à ses propriétés uniques, le fil de fibre de carbone est largement utilisé dans de nombreux domaines:

• Aérospatiale: pièces structurelles utilisées dans les avions et les engins spatiaux pour réduire le poids et améliorer la résistance.
• Industrie automobile: utilisé dans la fabrication de panneaux de carrosserie, de composants de moteur, etc. pour réduire le poids du véhicule complet et améliorer l'efficacité énergétique.
• Équipement sportif: utilisé dans la production de cadres de vélo, clubs de golf, raquettes de tennis, etc. pour améliorer les performances et la durabilité.
• Renforcement du bâtiment: utilisé pour renforcer les ponts, les bâtiments de grande hauteur et d'autres structures, améliorer leur capacité de charge et leur résistance aux tremblements de terre.
• Industrie éolienne: utilisé dans la fabrication de pales d'éoliennes pour renforcer la rigidité et réduire le poids.
• ÉLECTRONIQUE: pour les boîtiers d'ordinateurs portables, les cadres de téléphones portables, etc. pour un look léger et robuste.

Traitement et moulage

Le fil de fibre de carbone peut être traité de différentes manières pour s'adapter aux différents besoins d'application:

• Tissage: peut être tissé en tissu ou structure en maille.
• Pré - imprégné (PREPREG): pré - imprégné de fibres de carbone avec de la résine pour former un pré - imprégné qui est utilisé dans la fabrication de matériaux composites.
• Thermoformage: par chauffage et pressurisation, la fibre de carbone est solidifiée avec la résine dans la forme désirée.

• Pultrusion: la pultrusion de fibres de carbone imprégnées de résine à travers un moule est adaptée à la production de pièces longues.