Fibra de carbono
Obtención:
Las
fibras de carbón y de grafito, se pueden producir a partir de las fibras
orgánicas comunes. En los procesos comerciales actuales, se usa
una fibra orgánica, por lo general rayón viscosa o un acrílico, que se somete a
un tratamiento en ausencia de aire para evitar la oxidación, mediante el cual
todos los elementos excepto el carbón se volatilizan y se desprenden.
El
petróleo, como materia prima, principalmente se hace la oxidación, en el cual
se estabiliza la fibra, la fibra de carbono, a este producto le llamaremos PAN
para cortarlo (policrilonitrilo= 60% carbón), el PAN a medida que se estira
hacia el horno comienza a cocinarse, mientras se cocina en el horno el material
empieza a cambiar de color. Básicamente lo que se hace es retirar otros
componentes y a medida que se deja más carbono la fibra se vuelve más oscura a
una temperatura de 390° F a 500°F, de 30 a 120 minutos.
La combustión lenta hace que el oxigeno
proveniente del aire se una a los átomos de carbono pasando de una formación
lineal a una formación tipo escalera que es más resistente. Después de este
proceso de estabilización la fibra sale con una resistencia muy buena y un 68%
de carbono.
Para convertirlo en una fibra de carbono al
100% necesita más calor, en esta parte se introducen en hornos de alta
temperatura donde se completa la carbonización de la fibra, en ese horno se
eliminan los residuos de nitrógeno e hidrogeno, para obtener una fibra de
carbono, esta temperatura que se utiliza define la elasticidad y rigidez de
esta fibra.
Ahora solo hay cadenas cristalizadas de
carbono. El proceso de carbonización a fusionado a los átomos en una estructura
muy resistente que requiere una gran cantidad de energía, ahora las fibras
pasan por un baño electroquímico, y en una fase final, la fibra es devanada en
un carrete.
