Fiber Carbon Tsieina
Gellir olrhain yr ymchwil ar ddiwydiant ffibr carbon yn Tsieina yn ôl i'r 1960au.
Fodd bynnag, tan 2000, nid yw diwydiannu ffibr carbon wedi'i wireddu, ac oherwydd datblygiad hirdymor technoleg paratoi ffibr carbon yn Tsieina, dechreuodd gwahanol unedau ymchwil yn raddol fod heb ddigon o hyder. Mae personél ymchwil a datblygu o bob cefndir wedi osgoi'r gair "ffibr carbon". Ar hyn o bryd, dyma'r cyfnod cafn anoddaf ar gyfer lleoleiddio ac ymchwilio a datblygu deunyddiau ffibr carbon.
Yn erbyn y cefndir hwn, cymerodd Mr Shi Changxu, gwyddonydd strategol ac academydd Academi Gwyddorau Tsieineaidd ac Academi Gwyddorau Tsieineaidd, yr arweiniad wrth drafod diwydiannu ffibr carbon yn 2000.
Ar ddechrau 2001, anfonodd yr athro "adroddiad cais ar gyflymu'r gwaith o ddatblygu ffibr carbon perfformiad uchel" i Bwyllgor Canolog y Blaid. Ym mis Hydref 2001, penderfynodd y Weinyddiaeth Wyddoniaeth a Thechnoleg Gweriniaeth y Bobl Tsieina sefydlu prosiect arbennig ar dechnolegau allweddol ffibr carbon, prosiect arbennig a enwyd gan god 304.
Ers hynny, mae Tsieina wedi mynd i mewn yn swyddogol i'r lôn gyflym o ymchwil annibynnol a datblygu ffibr carbon...
Sut mae ffibr carbon yn dod yn boblogaidd dramor?
Ar ddiwedd y 19eg ganrif, dyfeisiodd British Joseph Swan ac Americanaidd Thomas Edison ffilament carbon i chwilio am ffilamentau bwlb golau gwell. Er i'r ffilament carbon hwn gael ei ddisodli gan ffilaments tiwgsten rhatach ar y pryd, ystyrir bellach mai'r deunydd ffibr carbonedig hwn yw'r cynnyrch cyfeillio cynharaf o ffibr carbon.
Edison
Yn y datblygiad hanesyddol dilynol, mae ffilament carbon bob amser wedi cael ei ystyried yn fethiant o optimeiddio ffilament, ac nid yw wedi cael sylw mewn diwydiant a chynhyrchu.
Hyd nes i'r sefydliad hudol hwnnw, NASA, ymddangos ar y llwyfan hanes, roedd y math newydd hwn o ddeunydd awyrofod gydag ymwrthedd tymheredd uchel, ymwrthedd cyrydu, cryfder uchel a dwysedd isel wedi'i ailgysylltu â sifiliad modern ac fe'i henwi'n "ffibr carbon".
Yn union fel diapers, mae esgidiau wedi'u clustogi gan aer, a llysiau wedi'u dadhydradu i gyd wedi symud o NASA i'r maes sifil, ffibr carbon, fel y "cariad newydd" a ganfuwyd gan NASA yn y diwydiant materol, yn cael ei werthfawrogi'n naturiol gan wahanol gwmnïau i weld a all fod y cyntaf. Person sy'n bwyta crancod yw'r cyntaf i fanteisio ar y farchnad a gwneud ffortiwn.
O ganlyniad, ymunodd UCC y Cwmni Cyfansawdd Carbon Unedig â'r diwydiant datblygu ffibr carbon, ac yn 1959 datblygodd ddeunydd ffibr carbon rhestredig cyntaf y byd Thornel-25.
Bryd hynny, yn ystod y Rhyfel Cold rhwng yr Undeb Sofietaidd a'r Unol Daleithiau, daeth gwahanol rasys arfau i ffwrdd. Os oes gennych awyren, af i'r bydysawd, ac os ewch i'r bydysawd, af i'r lleuad. Fel deunydd gyda pherfformiad rhagorol mewn meysydd awyrofod a milwrol, mae ffibr carbon hefyd wedi cael ei ddefnyddio'n helaeth.
Y dyn cyntaf ar y lleuad: Armstrong
Gan fod angen yr Unol Daleithiau, yna mae Japan yn cael ei gwneud.
Bryd hynny, dechreuodd Japan, fel "tlws" mwyaf yr Unol Daleithiau yn yr Ail Ryfel Byd, ymchwil weithredol ar ffibr carbon hefyd.
Yn wir, nid yw Thornel-25 UCC mewn gwirionedd yn berffaith. Roedd enw technolegol ffibr carbon yn gyfystyr â fannodiadau yn y 1950au. Yn ôl pris aur ar y pryd, roedd ffibr carbon o'r un ansawdd yn ddrutach nag aur. Cost uchel aur du iawn oedd y pwynt poen mwyaf o ffibr carbon bryd hynny.
Yn 1961, llwyddodd Akio Shinto o Labordy Diwydiannol Osaka i ddyfeisio'r dechnoleg ar gyfer paratoi ffibr carbon polyacrylonitrile (PAN).
Shinto Akio
Yn y gorffennol, roedd cynnyrch carboneiddio ffibr sy'n seiliedig ar ficose NASA yn gymharol isel, dim ond 20%. Hynny yw, ar ôl i 100 kg o ffibr sy'n seiliedig ar ficose gael ei garboneiddio, dim ond 20 kg o ffibr carbon y gellir ei gael.
Yn ôl fformiwla moleciwlaidd viscose, mae cyfran yr atomau carbon tua 44%, ond yn y broses o garboneiddio, mae hanner yr atomau carbon yn adweithio ag ocsigen, hydrogen a nitrogen. Mae hyn hefyd yn arwain at berfformiad is ffibr carbon sy'n seiliedig ar ficose, nad yw'n foddhaol.
Defnyddiodd Akio Jindo PAN i gael nodweddion sefydlogrwydd thermol ar ôl cyn-ocsideiddio, hynny yw, yn ystod y broses carboneiddio, nid yw gweithgarwch cemegol atomau carbon ffibr PAN yn uchel, a gellir cynnal a chadw'r atomau carbon yn dda.
Mae ffeithiau wedi profi bod dyfarniad Kondo Akio yn gywir. Mae cynnyrch carboneiddio'r llwybr proses a ddatblygodd rhwng 50-60%, ac mae'r perfformiad yn llawer gwell na ffibr sy'n seiliedig ar ficose. Mae'r gyfradd drosi wedi codi, ac mae'r pris wedi gostwng yn naturiol. Ers hynny, mae PAN wedi disodli ffibr carbon sy'n seiliedig ar ficose yn gyflym. Erbyn hyn, mae cyfran y ffibr carbon sy'n seiliedig ar ficose yn llai na 10%, tra bod ffibr carbon sy'n seiliedig ar PAN yn cyfrif am fwy nag 80% o'r gyfran.
Gyda thechnoleg paratoi uniongyrchol rhagflaenydd polyacrylonitrile, mae Toray wedi bod ar flaen y gad o ran paratoi ffibr carbon yn llwyddiannus.
Yn dilyn hynny, yn 1971, mae Cwmni Toray Japan (Toray, enw Saesneg 'Toray Industries, Inc) yn cydweithredu â Chyfansoddion Carbon Unedig yr Unol Daleithiau i gynhyrchu ffibr carbon T300, a chyflawnwyd cynhyrchiant torfol o 1 ton/mis bryd hynny.
Yn dilyn hynny, parhaodd Toray Company i uwchraddio ansawdd ffibr carbon ar hyd y T300, T800, T1000, ac arloesodd ychwanegu deunyddiau ffibr carbon at nwyddau chwaraeon fel rheseli, llygod pysgota, clybiau golff, ac ati, a ddaeth yn gynnyrch a geisiwyd yn y diwydiant nwyddau chwaraeon. Cododd Toray Japan hefyd i enwogrwydd, gan ddod yn wneuthurwr deunyddiau ffibr carbon mwyaf y byd.