Uglerod tolasi yuqori samarali tolali materialdir. Uni tayyorlash jarayoni asosan quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:
1.Xom ashyo tanlash
Uglerod tolasining asosiy xom ashyosi sintetik tola bo'lgan poliakrilonitrildir.
Ko'mir pichog'i, tabiiy tolalar kabi ba'zi boshqa xom ashyolar ham uglerod tolalarini tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin.
2. Yigiruv
Prekursor boshqa materiallar bilan aralashtiriladi va keyin tolalarga aylanadi.
Keyin tolalar yuviladi va cho'ziladi.
3. Stabilizatsiya
Uglerod tolasi karbonizatsiyadan oldin kimyoviy jihatdan o'zgartirilishi kerak, bu uning chiziqli atomik aloqalarini narvon bog'lariga o'zgartirib, termal jihatdan barqarorroq bo'lishi kerak. Tolani havoda taxminan 30 daqiqadan 2 soatgacha 200-300 darajagacha qizdiring. Bu isitish jarayoni uglerod atomlarini havodan kislorod atomlarini o'zlashtirishga majbur qiladi va molekulalarni termal jihatdan barqarorroq bog'lanish shakllariga qayta joylashtiradi.
Ushbu ekzotermik jarayon tolaning haddan tashqari qizib ketishining oldini olish uchun ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinishi kerak. Uglerod tolasini barqarorlashtirish uchun bir necha usullar qo'llaniladi.
4.Karbonizatsiya
Elyaf termal stabillashgandan so'ng, u bir necha daqiqa davomida kislorodsiz 1,000-3,000 darajagacha qizdiriladi.
Kislorod etishmasligi tolalarning bunday yuqori haroratda yonishini oldini oladi. Bu jarayonda pech ichidagi havo bosimini pechdan tashqaridagi havo bosimidan yuqoriroq ushlab turish, kislorodning pechga kirishiga yo‘l qo‘ymaslik uchun tolaning kirish va chiqish joylarini berkitib qo‘yish muhim ahamiyatga ega.
Bunday yuqori haroratda tola o'zining uglerod bo'lmagan atomlarini chiqarib yuboradi va qolgan uglerod atomlari qattiq bog'langan uglerod kristallarini hosil qiladi.
Ushbu uglerod kristallari uglerod tolasining uzun o'qiga parallel ravishda hizalanadi.
5. Yuzaki ishlov berish
Karbonizatsiya jarayoni tolaga epoksi qatroni va kompozit mahsulotlarni tayyorlash uchun ishlatiladigan boshqa materiallar bilan yaxshi bog'lana olmaydigan silliq sirt beradi.
Shuning uchun sirt biroz oksidlanadi. Oksidlanish sirtga yaxshi kimyoviy bog'lanish xususiyatlarini beradi, shu bilan birga kimyoviy moddalarning sirtga yaxshiroq yopishishi uchun sirtni oqartiradi.
Elyaflar ba'zan ularni karbonat angidrid, havo yoki ozon kabi gazlarga yoki nitrat kislota yoki natriy gipoxlorit kabi suyuqliklarga botirish orqali oksidlanadi. Boshqa hollarda, oksidlanish elektroliz orqali musbat zaryadlangan tolalarni o'tkazuvchan material hammomiga botirish orqali erishiladi.
Qo'llaniladigan sirtni tayyorlash usulidan qat'i nazar, materialning buzilishiga olib kelishi mumkin bo'lgan sirt kamchiliklari paydo bo'lishining oldini olish uchun mutaxassislar tomonidan ehtiyotkorlik bilan nazorat ostida amalga oshirilishi juda muhimdir.
6. Hajmi
Oksidlangandan so'ng, tolalar g'altaklarga o'ralgan yoki matoga o'ralganida shikastlanmaslik uchun o'raladi.
Qoplash jarayoni o'lcham deb ataladi va o'lchamli material kompozit strukturani shakllantirish uchun ishlatiladigan yopishtiruvchi bilan mos kelishi uchun ehtiyotkorlik bilan tanlanadi.
Qoplama materiallari orasida polyester, neylon, uretan yoki epoksi bo'lishi mumkin.
Shuni ta'kidlash kerakki, uglerod tolasini tayyorlash jarayoni nisbatan murakkab va uglerod tolasining yaxshi ishlashi va sifatiga ega bo'lishini ta'minlash uchun qattiq jarayon nazorati va uskunalar sharoitlarini talab qiladi.
