作者：河北冀創(chuàng)加固 文章來源：河北冀創(chuàng)建筑加固工程有限公司
公司主要業(yè)務(wù)范圍：地基加固施工、錨桿靜壓樁、樹根樁、石灰樁、地基注漿、鋼板樁、地基支護(hù)、高壓噴射注漿施工、建筑物平移等。
關(guān)鍵詞：河北加固公司，石家莊加固，橋梁檢測(cè)及加固技術(shù)，建筑改造，結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)
碳纖維材料源于其穩(wěn)定性和耐溫性在現(xiàn)代社會(huì)中出現(xiàn)的頻率非常高，在加固技術(shù)方面，碳纖維加固具有節(jié)省施工空間，施工簡(jiǎn)易的特點(diǎn) ，施工現(xiàn)場(chǎng)也不需要固定設(shè)施，基本不用增加加固建筑結(jié)構(gòu)尺寸及，因此一直備受加固行業(yè)人士青睞，本文就碳纖維生產(chǎn)的流程及其主要涉及的設(shè)備進(jìn)行介紹解說。
一、碳纖維生產(chǎn)流程
碳纖維布
（1）碳纖維的原絲制備，聚丙烯腈和粘膠原絲主要采用濕法紡絲煉制取得，酚醛原絲及瀝青則是利用熔體紡絲制得。制備高性能聚丙烯腈基碳纖維需采用高純度、高強(qiáng)度和質(zhì)量均勻的聚丙烯腈原絲，制備原絲用的共聚單體為衣康酸等。制備各向異性的高性能瀝青基碳纖維需先將瀝青預(yù)處理成中間相、預(yù)中間相（苯可溶各向異性瀝青）和潛在中間相（喹啉可溶各向異性瀝青）等。作為燒蝕材料用的粘膠基碳纖維，其原絲要求不含堿金屬離子。
（2）預(yù)氧化(聚丙烯腈纖維200～300℃)、不融化（瀝青200～400℃）或熱處理(粘膠纖維240℃),以得到耐熱和不熔的纖維,酚醛基碳纖維無此工序。
（3）碳化,其溫度為：聚丙烯腈纖維1000～1500℃,瀝青1500～1700℃,粘膠纖維400～2000℃。
（4）石墨化,聚丙烯腈纖維為2500～3000℃,瀝青2500～2800℃,粘膠纖維3000～3200℃。
（5）表面處理，進(jìn)行氣相或液相氧化等，賦予纖維化學(xué)活性，以增大對(duì)樹脂的親和性。
（6）上漿處理,防止纖維損傷,提高與樹脂母體的親和性。所得纖維具有各種不同的斷面結(jié)構(gòu)。
二、碳纖維材料生產(chǎn)的主要設(shè)備—熱壓罐
（1）熱壓罐定義。熱壓罐是一種針對(duì)聚合物基復(fù)合材料成型工藝特點(diǎn)的工藝設(shè)備，使用熱壓罐成型是制造連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性復(fù)合材料制件的主要方法，適用于先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)及金屬或復(fù)合材料膠接結(jié)構(gòu)的成型中。一般具有溫度和壓力控制精度高、結(jié)構(gòu)安全可靠、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、能耗低、操作和維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)模塊化和系列化，可滿足不同領(lǐng)域、不同工藝和不同規(guī)格的需求。
（2）熱壓罐類型。熱壓罐系列主要有實(shí)驗(yàn)室熱壓罐、復(fù)合材料熱壓罐、碳纖維熱壓罐、玻璃纖維熱壓罐、立式熱壓罐、高溫固化罐、最新研發(fā)的熱壓罐系列產(chǎn)品，是一套能實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、真空、冷卻、循環(huán)等工藝參數(shù)時(shí)序化、實(shí)時(shí)在線控制的系統(tǒng)設(shè)備。
（3）熱壓罐主要組成系統(tǒng)：
1罐體：由罐體、罐門機(jī)構(gòu)、高溫電機(jī)、風(fēng)道板隔熱層等形成一個(gè)耐高壓、高溫的罐體；
2安全聯(lián)鎖裝置：由壓力自動(dòng)聯(lián)鎖、手動(dòng)聯(lián)鎖、超高壓報(bào)警裝置組成。
3快開門裝置：手動(dòng)電動(dòng)兩用快開門設(shè)計(jì)，停電時(shí)能正常開啟關(guān)閉罐門，是目前最先進(jìn)的開門方式。
4密封裝置：罐門采用硅膠充氣式密封，耐高壓400°。永不磨損。
5壓力系統(tǒng)：由壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力控制閥、管路、壓力變送器和壓力表等組成壓力傳送與控制系統(tǒng)；
6加熱系統(tǒng)：不銹鋼電熱管、高溫風(fēng)機(jī)、風(fēng)道板、隔熱層、溫控系統(tǒng)組成，加熱功率滿足腔體的最高溫度要求及升溫速率的要求；
7溫度循環(huán)系統(tǒng)：由循環(huán)風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)板、導(dǎo)流罩組成，加速熱流傳導(dǎo)和循環(huán)，形成均勻溫度場(chǎng)；
8真空系統(tǒng)：由真空泵、管路、真空表和真空閥組成，給封裝的復(fù)合材料預(yù)制件提供真空條件；
9熱壓罐自動(dòng)控制系統(tǒng)：采用西門子PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、溫度、冷卻等工藝參數(shù)的全程高精度控制與實(shí)時(shí)記錄。
三、碳纖維材料生產(chǎn)的主要設(shè)備—熱壓罐工藝優(yōu)點(diǎn)
（1）壓力均勻：使用氣體加壓，壓力通過真空袋作用到制品表面，各點(diǎn)法向壓力相等，使制件各處在相同壓力下固化成型。
（2）溫度均勻，可調(diào)控：罐內(nèi)為循環(huán)熱氣流給工件加熱，各處溫度溫差小。同時(shí)配置冷卻系統(tǒng)，使溫度可嚴(yán)格控制在工藝設(shè)置范圍內(nèi)。
（3）適用范圍廣：模具較簡(jiǎn)單，效率高。既適合于大面積復(fù)雜型面的板、殼，也適合于簡(jiǎn)單形狀的板、棒、管、塊，還可用于膠接裝配，小型件可一次多件同時(shí)固化。
（4）成型工藝穩(wěn)定、可靠：壓力、溫度均勻，可調(diào)可控，使成型或交接制品質(zhì)量一致、可靠；孔隙率低、樹脂含量可控并均勻；加壓時(shí)可抽真空，使低分子物易于排出。
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