Năm 1879, Edison sử dụng sợi xenlulo, chẳng hạn như sợi tre, vải lanh hoặc sợi bông, làm nguyên liệu thô để sản xuất sợi carbon đầu tiên và nhận được bằng sáng chế. Tuy nhiên, tính chất cơ học của sợi được sản xuất vào thời điểm đó rất thấp và quy trình này không thể được công nghiệp hóa nên không đạt được sự phát triển.
Đầu những năm 1950, do sự phát triển của các công nghệ tiên tiến như tên lửa, hàng không vũ trụ và hàng không, nhu cầu cấp thiết về các vật liệu mới có cường độ riêng cao, mô đun riêng và khả năng chịu nhiệt độ cao. Ngoài ra, các sợi sợi carbon liên tục có thể được sản xuất bằng cách sử dụng sợi tiền thân làm nguyên liệu thô thông qua xử lý nhiệt, đặt nền móng cho quá trình công nghiệp hóa sợi carbon. Trong 40 năm qua, sợi carbon đã trải qua những tiến bộ công nghệ đáng kể như sau:
Đầu những năm 1950, Căn cứ Không quân Wright Patterson ở Hoa Kỳ đã sản xuất thành công sợi carbon sử dụng sợi dính làm nguyên liệu thô. Các sản phẩm này được sử dụng làm vật liệu mài mòn cho vòi phun tên lửa và nón mũi, cho kết quả tốt. Năm 1956, Tập đoàn United Carbide của Hoa Kỳ đã sản xuất thành công sợi carbon dựa trên chất kết dính mô đun cao dưới tên thương mại "Thornel-25" và phát triển công nghệ đồ họa hóa ứng suất để cải thiện độ bền và mô đun của sợi carbon.
Đầu những năm 1960, Akio Fujito của Nhật Bản đã phát minh ra phương pháp sản xuất sợi carbon từ sợi polyacrylonitrile (PAN) và nhận được bằng sáng chế. Năm 1963, Tập đoàn Carbon Nhật Bản và Tập đoàn Điện cực Tokai đã phát triển sợi carbon dựa trên polyacrylonitrile bằng bằng sáng chế của Shinto. Năm 1965, công ty carbon Nhật Bản đã công nghiệp hóa thành công việc sản xuất sợi carbon gốc polyacrylonitrile thông thường. Năm 1964, Trung tâm Nghiên cứu Hàng không Hoàng gia (RAE) ở Anh đã sản xuất sợi carbon dựa trên polyacrylonitrile hiệu suất cao bằng cách tạo lực căng trong quá trình oxy hóa trước. Courtaulds, Hercules và Rolls Royce sử dụng công nghệ RAE cho sản xuất công nghiệp.
Năm 1965, nhà khoa học Nhật Bản Sugaro Otani lần đầu tiên sản xuất sợi carbon gốc nhựa đường polyvinyl clorua và công bố báo cáo nghiên cứu tiên phong về sợi carbon gốc nhựa đường.
Năm 1969, các công ty carbon Nhật Bản đã phát triển thành công sợi carbon dựa trên polyacrylonitrile hiệu suất cao. Năm 1970, Toray Textile Inc. của Nhật Bản đã dựa vào công nghệ tiền chất polyacrylonitrile tiên tiến và trao đổi công nghệ cacbon hóa với United Carbide Corporation của Hoa Kỳ để phát triển sợi carbon dựa trên polyacrylonitrile hiệu suất cao. Năm 1971, Công ty Dongli tung ra thị trường các sản phẩm sợi carbon gốc polyacrylonitrile hiệu suất cao (Torayca). Sau đó, hiệu suất, sự đa dạng và năng suất của sản phẩm tiếp tục phát triển và vẫn giữ vị trí dẫn đầu thế giới cho đến ngày nay. Sau đó, Tobon, Asahi Chemical, Mitsubishi Rayon và Sumitomo của Nhật Bản lần lượt đưa vào dây chuyền sản xuất sợi carbon gốc polyacrylonitrile. (Xem sợi carbon dựa trên polyacrylonitrile)
Aug 11, 2023
Để lại lời nhắn
Lịch sử phát triển của sợi carbon
Gửi yêu cầu





