Godine 1879. Edison je koristio celulozna vlakna, poput bambusa, lana ili pamuka, kao sirovine za proizvodnju karbonskih vlakana i dobio patente. Međutim, mehanička svojstva vlakana proizvedenih u to vrijeme bila su vrlo niska, te se proces nije mogao industrijalizirati, što nije uspjelo postići razvoj.
Početkom 1950-ih, zbog razvoja najsavremenijih tehnologija kao što su rakete, vazduhoplovstvo i avijacija, postojala je hitna potreba za novim materijalima visoke specifične čvrstoće, specifičnog modula i otpornosti na visoke temperature. Osim toga, kontinuirani filamenti od karbonskih vlakana mogli bi se proizvoditi koristeći prekursorska vlakna kao sirovinu kroz toplinsku obradu, što je postavilo temelje za industrijalizaciju karbonskih vlakana. U proteklih 40 godina, karbonska vlakna su pretrpjela značajna tehnološka poboljšanja kao što slijedi:
Početkom 1950-ih, zračna baza Wright Patterson u Sjedinjenim Državama uspješno je proizvodila karbonska vlakna koristeći ljepljiva vlakna kao sirovinu. Proizvodi su korišteni kao ablativni materijali za raketne mlaznice i nosne konuse, s dobrim rezultatima. Godine 1956. United Carbide Corporation iz Sjedinjenih Država uspješno je proizvela karbonska vlakna na bazi ljepila visokog modula pod trgovačkim nazivom "Thornel-25" i razvila tehnologiju grafitizacije pod naprezanjem kako bi poboljšala čvrstoću i modul karbonskih vlakana.
Početkom 1960-ih, Akio Fujito iz Japana izumio je metodu za proizvodnju karbonskih vlakana od poliakrilonitrilnih (PAN) vlakana i dobio patent. Godine 1963. Japan Carbon Corporation i Tokai Electrode Corporation razvile su karbonska vlakna na bazi poliakrilonitrila koristeći šintoistički patent. Godine 1965. japanska kompanija za ugljik uspješno je industrijalizovala proizvodnju običnih karbonskih vlakana na bazi poliakrilonitrila. Godine 1964. Kraljevski centar za aeronautička istraživanja (RAE) u Velikoj Britaniji proizveo je karbonska vlakna visokih performansi na bazi poliakrilonitrila primjenom napetosti tokom preoksidacije. Courtaulds, Hercules i Rolls Royce koriste RAE tehnologiju za industrijsku proizvodnju.
Godine 1965. japanski naučnik Sugaro Otani prvi je proizveo karbonska vlakna na bazi polivinil hlorida na bazi asfalta i objavio pionirski izvještaj o istraživanju karbonskih vlakana na bazi asfalta.
Godine 1969. japanske kompanije za proizvodnju ugljenika uspješno su razvile karbonska vlakna visokih performansi na bazi poliakrilonitrila. Godine 1970. Toray Textile Inc. iz Japana oslanjala se na naprednu tehnologiju prekursora poliakrilonitrila i razmijenila tehnologiju karbonizacije sa United Carbide Corporation iz Sjedinjenih Država kako bi razvila karbonska vlakna na bazi poliakrilonitrila visokih performansi. Kompanija Dongli je 1971. godine lansirala na tržište proizvode od karbonskih vlakana visokih performansi na bazi poliakrilonitrila (Torayca). Nakon toga, performanse, raznolikost i prinos proizvoda su nastavili da se razvijaju, i on i dalje drži vodeću poziciju u svijetu do danas. Nakon toga, japanski Tobon, Asahi Chemical, Mitsubishi Rayon i Sumitomo sukcesivno su ušli u proizvodnu liniju karbonskih vlakana na bazi poliakrilonitrila. (Pogledajte karbonska vlakna na bazi poliakrilonitrila)
Aug 11, 2023Ostavi poruku
Istorija razvoja karbonskih vlakana
Pošaljite upit