Proceso de fabricación de fibra de carbono

La materia prima para la fabricación de fibra de carbono es poliacrilonitrilo. Acrilonitrilo se produce a través de la Sohio (The Standard Oil Co. de Ohio) proceso. Poliacrilonitrilo se produce a través de la polimerización de acrilonitrilo, un proceso químico que forma tres cadenas dimensionales.

La conversión de poliacrilonitrilo a la fibra de carbono es un proceso de múltiples pasos. En primer lugar, el poliacrilonitrilo se oxida al ser calentado a 300 grados Celsius en el aire. Esto rompe los enlaces de hidrógeno y añade oxígeno y crea un material a prueba de fuego. Este nuevo material se somete a la carbonización, donde se calienta a entre 1.500 a 3.000 grados Celsius en un gas inerte tal como argón o rayón, haciendo que el material de casi el 100 por ciento de carbono. Los pasos finales son el tratamiento de superficie, que forma enlaces con el exterior del material, y el tamaño, donde se añade una resina epoxi para proteger las fibras.

La fibra de carbono está disponible en varios grados diferentes, que son dependientes de las temperaturas utilizadas en la carbonización. La fibra de carbono que tiene la más alta resistencia a la tracción se forma a temperaturas de entre 1.500 a 2.000 grados, mientras que de alto módulo de fibra (más elástico) de carbono se calienta a temperaturas más altas, de hasta 3.000 grados. Las propias fibras pueden ser tejidas en telas o mezclado con otros compuestos para formar materiales compuestos de fibra de carbono, que pueden ser utilizados para una amplia variedad de aplicaciones, desde equipos de deportes, tales como raquetas de tenis, a la construcción de aviones.