סיבי הפחמן של סין
המחקר על תעשיית סיבי הפחמן בסין יכול להיות נעוץ בשנות השישים.
עם זאת, עד שנת 2000, התיעוש של סיבי פחמן לא מומש, ובשל הפיתוח ארוך הטווח של טכנולוגיית הכנת סיבי פחמן בסין, יחידות מחקר שונות החלו בהדרגה להיות מספיק ביטחון. אנשי מו"פ מכל תחומי החיים נמנעו מהמילה "סיבי פחמן". בשלב זה, זוהי תקופת השוקת הקשה ביותר עבור לוקליזציה ומחקר ופיתוח של חומרים סיבי פחמן.
על רקע זה, מר שי צ'אנגשו, מדען אסטרטגי ואקדמאי של האקדמיה הסינית למדעים והאקדמיה הסינית למדעים, לקח את ההובלה בדיון על תיעוש סיבי פחמן בשנת 2000.
בתחילת 2001 שלח המורה "דו"ח בקשה להאצת הפיתוח של סיבי פחמן בעלי ביצועים גבוהים" לוועד המרכזי של המפלגה. באוקטובר 2001, משרד המדע והטכנולוגיה של הרפובליקה העממית של סין החליט להקים פרויקט מיוחד על טכנולוגיות מפתח סיבי פחמן, קוד בשם 304 פרויקט מיוחד.
מאז, סין נכנסה באופן רשמי לנתיב המהיר של מחקר ופיתוח עצמאיים של סיבי פחמן...
כיצד סיבי פחמן הופכים לפופולריים בחו"ל?
בסוף המאה ה -19, הבריטי ג'וזף סוואן ותומאס אדיסון האמריקאי המציאו חוטי פחמן בחיפוש אחר חוטי נורה משופרים. למרות חוט פחמן זה הוחלף על ידי חוטי טונגסטן זולים יותר באותו זמן, חומר סיבי קרבני זה נחשב כיום למוצר ניצנים המוקדם ביותר של סיבי פחמן.
אדיסון
בהתפתחות ההיסטורית שלאחר מכן, חוט פחמן תמיד נחשב ככישלון של אופטימיזציה חוט, ולא קיבל תשומת לב בתעשייה ובייצור.
עד שהארגון הקסום הזה, נאס"א, הופיע על במת ההיסטוריה, סוג חדש זה של חומר תעופה וחלל עם עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני קורוזיה, חוזק גבוה וצפיפות נמוכה חובר מחדש לציוויליזציה המודרנית ונקרא "סיבי פחמן".
בדיוק כפי שחיתולים, נעליים מרופדות באוויר וירקות מיובשים עברו כולם מנאס"א לשדה האזרחי, סיבי פחמן, כמו "האהבה החדשה" שמצאה נאס"א בתעשיית החומרים, מוערכת באופן טבעי על ידי חברות שונות כדי לראות אם היא יכולה להיות הראשונה. אדם שאוכל סרטנים הוא הראשון לתפוס את השוק ולעשות הון.
כתוצאה מכך, חברת תרכובת הפחמן המאוחדת UCC נכנסה לתעשיית פיתוח סיבי הפחמן, ובשנת 1959 פיתחה את חומר סיבי הפחמן הראשון בעולם מבוסס ויסקוזה Thornel-25.
באותה תקופה, במהלך המלחמה הקרה בין ברית המועצות לארצות הברית, המריאו מירוצי חימוש שונים. אם יש לך מטוס, אני אלך ליקום, ואם אתה הולך ליקום, אני אלך לירח. כחומר עם ביצועים מצוינים בתחומים אוויריים וצבאיים, גם סיבי פחמן נמצאים בשימוש נרחב.
האדם הראשון על הירח: ארמסטרונג
מאז ארצות הברית צריכה, אז יש יפן עשה.
באותה תקופה, יפן, כ"גביע " הגדול ביותר של ארצות הברית במלחמת העולם השנייה, החלה גם היא במחקר פעיל על סיבי פחמן.
למעשה, ת'ורנל-25 של UCC הוא למעשה לא מושלם. השם הטכנולוגי של סיבי פחמן היה שם נרדף לשטרות בשנות החמישים. על פי מחיר הזהב באותה תקופה, סיבי פחמן באותה איכות היו יקרים יותר מזהב. העלות הגבוהה של זהב שחור ראוי הפכה לנקודת הכאב הגדולה ביותר של סיבי פחמן באותה תקופה.
בשנת 1961, אקיו שינטו מהמעבדה התעשייתית של אוסקה המציא בהצלחה את הטכנולוגיה להכנת סיבי פחמן מבוססי פוליאקרילוניטריל (PAN).
שינטו אקיו
בעבר, תפוקת הפחמן של סיבים מבוססי ויסקוזה של נאס"א הייתה נמוכה יחסית, רק 20%. כלומר, לאחר 100 ק"ג של סיבים מבוססי ויסקוזה הוא carbonized, רק 20 ק"ג של סיבי פחמן ניתן להשיג.
על פי הנוסחה המולקולרית של ויסקוזה, שיעור אטומי הפחמן הוא כ -44%, אך בתהליך של קרבוניזציה, מחצית מאטומי הפחמן מגיבים עם חמצן, מימן וחנקן. התוצאה היא גם ביצועים נמוכים יותר של סיבי פחמן מבוססי ויסקוזה, אשר אינו משביע רצון.
Akio Jindo השתמש PAN יש את המאפיינים של יציבות תרמית לאחר טרום חמצון, כלומר, במהלך תהליך קרבוניזציה, הפעילות הכימית של אטומי פחמן של סיבי PAN אינו גבוה, ואת אטומי הפחמן יכול להיות מתוחזק היטב.
העובדות הוכיחו שכושר השיפוט של קונדו אקיו נכון. תפוקת הפחמיזציה של מסלול התהליך שפיתח היא בין 50%-60%, והביצועים עדיפים בהרבה על סיבים מבוססי ויסקוזה. שיעור ההמרה עלה, והמחיר ירד באופן טבעי. מאז, PAN החליפה במהירות סיבי פחמן מבוססי ויסקוזה. כעת חלקם של סיבי פחמן מבוססי ויסקוזה הוא פחות מ -10%, בעוד סיבי פחמן מבוססי PAN מהווים יותר מ -80% מהנתח.
עם טכנולוגיית הכנה ממקור ראשון של מבשר polyacrylonitrile, Toray היה בהצלחה בחזית של הכנת סיבי פחמן.
לאחר מכן, בשנת 1971, חברת Toray היפנית (Toray, השם האנגלי 'Toray Industries, Inc) שיתפה פעולה עם תרכובות הפחמן המאוחדות של ארצות הברית כדי לייצר סיבי פחמן T300, והשיגה ייצור המוני של טון אחד לחודש באותה תקופה.
לאחר מכן, חברת Toray המשיכה לשדרג את איכות סיבי הפחמן לאורך T300, T800, T1000, וחלוצה את התוספת של חומרי סיבי פחמן למוצרי ספורט כגון מחבטים, מוטות דיג, מועדוני גולף וכו ', שהפך למוצר מבוקש בתעשיית מוצרי הספורט. גם טוריי היפנית זכתה לתהילה, והפכה ליצרנית הגדולה בעולם של חומרי סיבי פחמן.