Nguyên liệu chính yếu ứng dụng trong hàng không vũ trụ, xây dựng, dầu khí và đặc biệt sản xuất ôtô hoặc một số ngành đặc thù khác.

Sợi carbon trở nên vật liệu trên những mẫu xe hiệu năng cao nhờ vào đặc tính nhẹ, siêu bền, chịu lực và nhiệt vượt trội, chi phí sản xuất sợi carbon không nhỏ và trải qua nhiều công đoạn phức tạp.

Sợi carbon thành phẩm cấu thành từ nhiều sợi carbon nhỏ hợp thành. Mỗi sợi có kích thước tính bằng đơn vị micro mét và nhỏ hơn cả một sợi tơ nhện trong tự nhiên. Nhưng dù kích thước nhỏ và nhẹ, sợi carbon có độ cứng gấp hai lần và khả năng chịu tải gấp 5 lần thép.

Khoảng 90% sợi carbon trên thế giới sinh sản bằng quy trình tổng hợp nguyên liệu ban đầu PAN (polyacrylonitrile), một chuỗi phân tử liên kết với nhau bằng nguyên tử carbon.

Xem thêm: Quý khách có nhu cầu lắp đặt : Cameara hanh trinh Han Quoc liên hệ tại đây.

Có 5 công đoạn chính trong sản xuất sợi carbon:

– Hoà trộn PAN với các thành phần khác và kéo thành sợi, sau đó làm sạch và tiếp tục kéo dài.

– Biến đổi các thành phần hóa học để ổn định liên kết trong sợi carbon.

– Các sợi carbon sau khi ổn định được nung ở nhiệt độ rất cao tạo thành các tinh thể carbon kết liên chặt. Quá trình này gọi là carbon hóa.

– Xử lý bề mặt bằng cách oxy hóa nhằm tăng thêm tính kết liên của sợi carbon.

– Sợi carbon bện với nhau thành những cuộn lớn. Các máy quay sợi xoắn có nhiệm vụ tạo ra những sợi carbon với kích cỡ khác nhau. Sau đó, sợi carbon tiếp tục được xử lý trong môi trường chân không, nhiệt độ, áp suất thích hợp để tạo thành dạng nguyên liệu tổng hợp.

Sợi carbon thường áp dụng trên các siêu xe hoặc xe hiệu năng cao trong chế tạo khung sườn. Ảnh: Digitaltrend.
 

Hiện giờ trên thế giới, sợi carbon sản xuất chính yếu tại Nhật Bản và Mỹ là thị trường tiêu thụ lớn nhất. Theo tính toán vào năm 2005, quy mô thị trường sợi carbon là 90 triệu USD, tăng lên hai tỷ USD trong 2015 và tiếp mở rộng.

Nhờ những ưu điểm về trọng lượng và độ bền, sợi carbon càng ngày càng áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Trong đó có chế tạo ôtô, đặc biệt các siêu xe nhờ đặc tính nhẹ, giúp giảm trọng lượng xe, đạt đến những vận tốc lớn hơn.

Sợi carbon còn áp dụng trong ngành hàng không vũ trụ, tàu bay thương mại, tàu bay không người lái. Hoặc trong việc khoan dò la ở những vùng nước sâu nhờ các mũi và ống khoan đặc biệt.