Fabricación de la fibra de carbono

La fibra de carbono es un material compuesto fabricado a partir de fibras extremadamente finas de carbono. Su proceso de creación y fabricación es altamente técnico y requiere varias etapas especializadas. Aquí hay una descripción general de cómo se crea y fabrica la fibra de carbono:

1. Producción de Polímero Precursor:
El proceso comienza con la producción de un polímero precursor, que es un polímero orgánico que contiene átomos de carbono. Este polímero precursor es generalmente una sustancia derivada del petróleo, como el poliacrilonitrilo (PAN), la rayón o la resina de fenol-formaldehído.

2. Hilado de Fibras:
El polímero precursor se convierte en fibras largas y delgadas a través de un proceso de hilado. Durante este proceso, el polímero se disuelve o funde y se extruye a través de pequeños orificios para formar fibras continuas.

3. Estiramiento y Estabilización:
Las fibras recién hiladas se someten a un proceso de estiramiento y estabilización para alinear las cadenas de polímero y eliminar las impurezas. Esto se hace generalmente calentando las fibras en un ambiente controlado y estirándolas mecánicamente para mejorar su resistencia y estabilidad.

4. Carbonización:
Las fibras estabilizadas se someten entonces a un proceso de carbonización, en el cual se calientan a temperaturas extremadamente altas, típicamente entre 1000°C y 3000°C, en ausencia de oxígeno. Durante este proceso, se elimina el material no carbonizado, dejando atrás fibras de carbono puras.

5. Grafización (Opcional):
En algunos casos, las fibras de carbono pueden ser sometidas a un proceso adicional llamado grafización, en el cual se calientan a temperaturas aún más altas en presencia de un gas, como el gas hidrógeno, para mejorar aún más sus propiedades mecánicas y eléctricas.

6. Tratamiento de Superficie:
Finalmente, las fibras de carbono se someten a un tratamiento de superficie para mejorar su adherencia a las resinas y mejorar la resistencia a la corrosión. Esto puede implicar recubrimientos químicos o tratamientos con plasma.

Una vez que se han fabricado las fibras de carbono, pueden ser tejidas, trenzadas o laminadas para formar tejidos, láminas o estructuras compuestas, que luego se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la industria aeroespacial y automotriz hasta la construcción y el deporte de alto rendimiento.

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