Spôsob výroby uhlíkových vlákien zahŕňa najmä tieto kroky:
Spracovanie surovín: Výroba uhlíkových vlákien zvyčajne začína vláknami na báze polyakrylonitrilu (PAN). Z týchto vlákien sa vyrábajú „materské“ polyakrylonitrilové vlákna alebo prekurzory prostredníctvom procesov, ako je polymerizácia, odplyňovanie, dávkovanie, spriadanie, ťahanie, pranie, olejovanie, sušenie a zber.
Oxidácia a karbonizácia: Prekurzor sa potom umiestni do oxidačnej pece na oxidáciu pri 200-300 stupňoch a potom sa karbonizuje v karbonizačnej peci pri 1000-2000 stupňoch . Tento proces vylučuje neuhlíkové atómy, takže atómy uhlíka sa preusporiadajú do kompaktnej uhlíkovej kryštálovej štruktúry.
Povrchová úprava: Karbonizované vlákna prejdú povrchovou úpravou, ako je vyhladenie povrchu cez elektrifikovanú vodnú nádrž, aby mohla následná živica lepšie priľnúť.
Poťahovanie a navíjanie: Vlákna budú potiahnuté živicou, ktorá nielenže posilňuje chemickú väzbu medzi vláknami a formovacou živicou, ale tiež umožňuje navíjanie uhlíkových vlákien na formu alebo ich tkanie do tkaniny z uhlíkových vlákien.
Vytvrdzovacie tvarovanie: Živica sa vytvrdzuje zahrievaním a tlakom, aby sa vytvoril kompozitný materiál vystužený uhlíkovými vláknami. Tento krok môže zahŕňať rôzne spôsoby tvarovania, ako je pultrúzia, navíjanie vlákna, RTM atď.
Testovanie a zabezpečenie kvality: Nakoniec sa hotové výrobky z uhlíkových vlákien podrobia testovaniu pevnosti v ťahu a ďalším súvisiacim testom, aby sa zabezpečilo, že produkty spĺňajú požadované normy pevnosti a výkonu.
Tento proces zahŕňa viacero krokov, ako je vysokoteplotné ošetrenie, chemické ošetrenie a mechanické spracovanie. Konečný produkt má vlastnosti, ako je vysoká pevnosť, nízka hustota a vynikajúca odolnosť proti korózii.