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碳纖維生產(chǎn)過程中的在線粘度測(cè)量解決方案
檢測(cè)樣品:碳纖維
檢測(cè)項(xiàng)目:粘度
方案概述:碳纖維系統(tǒng)工程需從原絲的聚合單體開始生產(chǎn)。原絲質(zhì)量既決定了碳纖維的性質(zhì),又制約其生產(chǎn)成本。優(yōu)質(zhì)PAN原絲是制造高性能碳纖維的首要條件。如何在生產(chǎn)過程的一開始就控制好聚合反應(yīng)的過程,確保整個(gè)反應(yīng)過程都基本一致,就需要使用在線粘度測(cè)量來達(dá)到實(shí)時(shí)測(cè)量并對(duì)此過程加以控制,是整個(gè)碳纖維生產(chǎn)的關(guān)鍵一步。
1.碳纖維及其生產(chǎn)工藝
碳纖維 ( CarbonFiber) 是纖維狀的碳材料,具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、傳熱、和熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn),它們既可以作為結(jié)構(gòu)材料承載負(fù)荷,又可以作為功能材料發(fā)揮作用。因此,近年來碳纖維及其復(fù)合材料發(fā)展十分迅速。其中,聚丙烯腈(PAN)基碳纖維的力學(xué)性能,尤其是抗拉強(qiáng)度、抗拉模量等非常高,是目前應(yīng)用領(lǐng)域較廣,產(chǎn)量也較大的一種碳纖維。
碳纖維系統(tǒng)工程需從原絲的聚合單體開始生產(chǎn)。原絲質(zhì)量既決定了碳纖維的性質(zhì),又制約其生產(chǎn)成本。優(yōu)質(zhì) PAN 原絲是制造高性能碳纖維的首要bibei條件。如何在生產(chǎn)過程的一開始就控制好聚合反應(yīng)的過程,確保整個(gè)反應(yīng)過程都基本一致,就需要使用在線粘度測(cè)量來達(dá)到實(shí)時(shí)測(cè)量并對(duì)此過程加以控制,是整個(gè)碳纖維生產(chǎn)的關(guān)鍵一步。
2.碳纖維生產(chǎn)在線粘度測(cè)量解決方案
在線粘度測(cè)量在碳纖維行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛。在線粘度測(cè)量的方法很多,主要有壓差式、旋轉(zhuǎn)式、振動(dòng)式等。壓差式的在線粘度計(jì),由于測(cè)量原理的要求,需要對(duì)流經(jīng)測(cè)量管段的流量保證恒定才能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,而實(shí)際應(yīng)用中,物料的粘度是在不斷變化的,幾乎不可能對(duì)流量達(dá)到恒定的控制,因此,現(xiàn)在這種測(cè)量方法已不適合化纖生產(chǎn)的要求了。目前,在針對(duì)聚合反應(yīng)的在線粘度測(cè)量解決方案中,以旋轉(zhuǎn)法和振動(dòng)法相對(duì)較多。旋轉(zhuǎn)法的測(cè)量剪切率往往較低,一般都在200 s-1以下,極大地限制了應(yīng)用。振動(dòng)式的在線粘度測(cè)量起步相對(duì)較晚,但發(fā)展較快。
振動(dòng)法的傳感頭為一圓柱體,以恒定的振幅振動(dòng),當(dāng)它剪切流體時(shí),流體的粘度對(duì)傳感頭振動(dòng)振幅有影響,測(cè)量維持恒定振幅所輸入的功率,計(jì)算得到粘度和密度。LISICO在線粘度計(jì)的理論測(cè)量范圍很寬,適合于不同的流體測(cè)量,測(cè)量時(shí)的剪切率大概在1000~1500 s-1。其電子部分穩(wěn)定、可重復(fù)、高精度、抗震動(dòng)干擾,粘度分辨精度0.001cP。
……
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