Chinas Kohlefaser
Die Forschung zur Kohlefaserindustrie in China kann bis in die 1960er Jahre zurückverfolgt werden.
Bis zum Jahr 2000 wurde die Industrialisierung der Kohlefaser jedoch nicht realisiert, und aufgrund der langfristigen Entwicklung der Kohlefaseraufbereitungstechnologie in China begannen verschiedene Forschungseinheiten allmählich unzureichendes Vertrauen zu haben. F&E-Mitarbeiter aus allen Lebensbereichen haben das Wort "Kohlefaser" vermieden. Zu diesem Zeitpunkt ist es die schwierigste Talperiode für die Lokalisierung und Forschung und Entwicklung von Kohlefasermaterialien.
Vor diesem Hintergrund übernahm Herr Shi Changxu, ein strategischer Wissenschaftler und Akademiemitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, die Diskussion über die Industrialisierung der Kohlefaser im Jahr 2000.
Anfang 2001 sandte der Lehrer einen "Anfragebericht über die Beschleunigung der Entwicklung von Hochleistungskohlenstofffasern" an das Zentralkomitee der Partei. Im Oktober 2001 beschloss das Ministerium für Wissenschaft und Technologie der Volksrepublik China, ein spezielles Projekt zu Schlüsseltechnologien aus Kohlefaser mit dem Codenamen 304 Special Project einzurichten.
Seitdem ist China offiziell auf die Überholspur der unabhängigen Forschung und Entwicklung von...
Wie wird Carbonfaser im Ausland populär?
Ende des 19. Jahrhunderts erfanden der Brite Joseph Swan und der Amerikaner Thomas Edison auf der Suche nach verbesserten Glühbirnenfilamenten den Kohlefaden. Obwohl dieses Kohlenstofffilament zu dieser Zeit durch billigere Wolframfilamente ersetzt wurde, gilt dieses kohlensäurehaltige Fasermaterial heute als das früheste knospende Produkt der Kohlefaser.
Edison
In der anschließenden historischen Entwicklung wurde Kohlenstofffilament immer als Versagen der Filamentoptimierung angesehen und hat in Industrie und Produktion keine Beachtung gefunden.
Bis diese magische Organisation, die NASA, auf der Bühne der Geschichte erschien, wurde diese neue Art von Luft- und Raumfahrtmaterial mit hoher Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hoher Festigkeit und geringer Dichte wieder mit der modernen Zivilisation verbunden und als "Kohlefaser" bezeichnet.
So wie Windeln, luftgepolsterte Schuhe und dehydriertes Gemüse alle von der NASA in den zivilen Bereich gewandert sind, wird Kohlefaser, als die "neue Liebe", die von der NASA in der Materialindustrie gefunden wird, natürlich von verschiedenen Unternehmen geschätzt, um zu sehen, ob es die erste sein kann. Eine Person, die Krabben isst, ist die erste, die den Markt erobert und ein Vermögen macht.
Infolgedessen stieg die United Carbon Compound Company UCC in die Kohlefaserentwicklungsindustrie ein und entwickelte 1959 das weltweit erste börsennotierte Viskose-basierte Kohlefasermaterial Thornel-25.
Zu dieser Zeit, während des Kalten Krieges zwischen der Sowjetunion und den Vereinigten Staaten, nahmen verschiedene Wettrüsten Fahrt auf. Wenn du ein Flugzeug hast, werde ich ins Universum gehen, und wenn du ins Universum gehst, werde ich zum Mond gehen. Als Material mit hervorragender Leistung in der Luft- und Raumfahrt und im militärischen Bereich ist Kohlefaser ebenfalls weit verbreitet.
Erster Mensch auf dem Mond: Armstrong
Da die Vereinigten Staaten brauchen, dann gibt es Japan gemacht.
Zu dieser Zeit begann Japan als größte "Trophäe" der Vereinigten Staaten im Zweiten Weltkrieg auch mit der aktiven Erforschung von Kohlefasern.
Tatsächlich ist die Thornel-25 von UCC eigentlich nicht perfekt. Der technologische Name Kohlefaser war in den 1950er Jahren ein Synonym für Banknoten. Nach dem damaligen Goldpreis war Kohlefaser gleicher Qualität teurer als Gold. Die hohen Kosten für richtiges schwarzes Gold wurden zu dieser Zeit zum größten Schmerzpunkt der Kohlefaser.
1961 erfand Akio Shinto vom Osaka Industrial Laboratory erfolgreich die Technologie zur Herstellung von Carbonfasern auf Polyacrylnitrilbasis (PAN).
Shinto Akio
Zuvor war die Karbonisierungsausbeute von viskosebasierten Fasern der NASA relativ niedrig, nur 20%. Das heißt, nachdem 100 kg Viskosefaser verkohlt wurden, können nur 20 kg Kohlefaser erhalten werden.
Nach der Summenformel der Viskose beträgt der Anteil der Kohlenstoffatome etwa 44%, aber bei der Karbonisierung reagiert die Hälfte der Kohlenstoffatome mit Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Dies führt auch zu einer geringeren Leistung von Viskose-basierten Kohlefasern, die nicht zufriedenstellend ist.
Akio Jindo verwendete PAN, um die Eigenschaften der thermischen Stabilität nach der Voroxidation zu haben, dh während des Karbonisierungsprozesses ist die chemische Aktivität der Kohlenstoffatome von PAN-Fasern nicht hoch und die Kohlenstoffatome können gut aufrechterhalten werden.
Fakten haben bewiesen, dass Kondo Akios Urteil richtig ist. Die Karbonisierungsausbeute der von ihm entwickelten Prozessroute liegt zwischen 50-60% und die Leistung ist viskosebasierten Fasern weit überlegen. Die Conversion Rate ist gestiegen, und der Preis ist natürlich gefallen. Seitdem hat PAN viskosebasierte Carbonfasern schnell ersetzt. Jetzt liegt der Anteil von Viskose-basierten Carbonfasern bei weniger als 10%, während PAN-basierte Carbonfasern mehr als 80% des Anteils ausmachen.
Mit der Präparationstechnologie aus erster Hand des Polyacrylnitril-Vorläufers war Toray erfolgreich an der Spitze der Kohlefaservorbereitung.
Später, im Jahr 1971, kooperierte die japanische Toray Company (Toray, englischer Name "Toray Industries, Inc") mit United Carbon Compounds der Vereinigten Staaten, um T300-Kohlefasern herzustellen, und erreichte zu dieser Zeit eine Massenproduktion von 1 Tonne / Monat.
In der Folge verbesserte die Toray Company die Qualität der Kohlefaser entlang des T300, T800, T1000 weiter und leistete Pionierarbeit bei der Hinzufügung von Kohlefasermaterialien zu Sportartikeln wie Schlägern, Angelruten, Golfschlägern usw., die zu einem begehrten Produkt in der Sportartikelindustrie wurden. Der japanische Toray wurde ebenfalls berühmt und wurde zum weltweit größten Hersteller von Kohlefasermaterialien.