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碳纖維生產過程中的在線粘度測量解決方案
檢測樣品:碳纖維
檢測項目:粘度
方案概述:碳纖維系統工程需從原絲的聚合單體開始生產。原絲質量既決定了碳纖維的性質,又制約其生產成本。優質PAN原絲是制造高性能碳纖維的首要條件。如何在生產過程的一開始就控制好聚合反應的過程,確保整個反應過程都基本一致,就需要使用在線粘度測量來達到實時測量并對此過程加以控制,是整個碳纖維生產的關鍵一步。
1.碳纖維及其生產工藝
碳纖維 ( CarbonFiber) 是纖維狀的碳材料,具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導電、傳熱、和熱膨脹系數小等優點,它們既可以作為結構材料承載負荷,又可以作為功能材料發揮作用。因此,近年來碳纖維及其復合材料發展十分迅速。其中,聚丙烯腈(PAN)基碳纖維的力學性能,尤其是抗拉強度、抗拉模量等非常高,是目前應用領域較廣,產量也較大的一種碳纖維。
碳纖維系統工程需從原絲的聚合單體開始生產。原絲質量既決定了碳纖維的性質,又制約其生產成本。優質 PAN 原絲是制造高性能碳纖維的首要bibei條件。如何在生產過程的一開始就控制好聚合反應的過程,確保整個反應過程都基本一致,就需要使用在線粘度測量來達到實時測量并對此過程加以控制,是整個碳纖維生產的關鍵一步。
2.碳纖維生產在線粘度測量解決方案
在線粘度測量在碳纖維行業中應用越來越廣泛。在線粘度測量的方法很多,主要有壓差式、旋轉式、振動式等。壓差式的在線粘度計,由于測量原理的要求,需要對流經測量管段的流量保證恒定才能得到準確的測量結果,而實際應用中,物料的粘度是在不斷變化的,幾乎不可能對流量達到恒定的控制,因此,現在這種測量方法已不適合化纖生產的要求了。目前,在針對聚合反應的在線粘度測量解決方案中,以旋轉法和振動法相對較多。旋轉法的測量剪切率往往較低,一般都在200 s-1以下,極大地限制了應用。振動式的在線粘度測量起步相對較晚,但發展較快。
振動法的傳感頭為一圓柱體,以恒定的振幅振動,當它剪切流體時,流體的粘度對傳感頭振動振幅有影響,測量維持恒定振幅所輸入的功率,計算得到粘度和密度。LISICO在線粘度計的理論測量范圍很寬,適合于不同的流體測量,測量時的剪切率大概在1000~1500 s-1。其電子部分穩定、可重復、高精度、抗震動干擾,粘度分辨精度0.001cP。
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