使用蒸汽硫化橡胶,用于汽车和航空航天制造
蒸汽的使用是汽车和航空航天工业的核心。没有蒸汽,轮胎就不能硫化,碳纤维就不能生产。本文将探讨蒸汽在汽车和航空航天制造设施中的应用。
蒸汽和硫化
硫化最初是由美国化学家和工程师查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)于1839年开创的。固特异发现,通过在高温下将天然橡胶和硫磺混合并使其固化,他可以制造出更坚固的橡胶。
自固特异取得突破以来,硫化工艺逐渐演变为使用合成类型的橡胶。今天,硫化使我们能够创造重要的产品,如发动机的轮胎和橡胶密封件。本节将探讨硫化橡胶的过程,为什么它很重要,以及蒸汽在这个过程中的作用。
什么是硫化?
硫化是一种化学过程,它将橡胶与其他材料在极热下结合,以产生更耐用的橡胶部件。在轮胎硫化过程中,天然或合成橡胶在大约140至160°F的温度下用硫磺等成分加热。
这会产生一种化学反应,在称为“交联”的过程中将两种成分分解并结合在一起。这使橡胶具有其他成分的一些特性,使橡胶变得更耐用或更灵活。
为什么橡胶需要硫化?
如果不硫化,橡胶将无法保持所需的形状。相反,橡胶只不过是一种粘稠的粘稠物,具有与口香糖相同的稠度和质地。在这种状态下,橡胶不是制造轮胎等产品的足够坚固的材料。
通过硫化橡胶,我们可以通过改变其性能来调整它以满足一系列应用。我们可能想让橡胶更耐用,以制造一组轮胎,或者我们可能需要一种更灵活的橡胶形式来制造垫圈密封,以防止发动机油泄漏。
蒸汽如何在硫化过程中使用?
蒸汽在轮胎硫化过程中起着至关重要的作用。当将橡胶硫混合物放入高压灭菌器腔内的轮胎模具中时,该过程就开始了。一旦该腔室关闭,就会将一股高压蒸汽喷射到模具中。这种强烈的压力和热量开始将橡胶和硫磺粘合在一起。
由于极端高温,橡胶膨胀以填充模具,然后固化,从而形成耐用的成品轮胎。这就是为什么
蒸汽锅炉,就像Miura提供的蒸汽锅炉一样,对汽车制造业如此重要。
蒸汽和碳纤维
碳纤维是另一种在汽车和航空航天工业中非常有用的材料。同样,蒸汽是这种坚固、轻质材料的制造过程中不可或缺的一部分。
什么是碳纤维?
碳纤维是一种令人难以置信的材料,由极薄的碳原子链制成。数以千计的碳链基本上被扭曲在一起,形成一种坚固而灵活的原材料。
为什么碳纤维在航空航天和汽车行业有用?
碳纤维很强,几乎是钢的五倍。但是,尽管有这种巨大的强度,它也比钢更轻,更灵活。这种多功能材料在航空航天和汽车行业非常有用,因为它可以为飞机,赛车甚至航天飞机零件制造耐磨,轻巧的面板。
这些机器需要尽可能轻,但又要足够坚固,以承受难以置信的力量的影响,例如在Indy 500上撞到墙上,或者应对在启动喷气发动机时部署的巨大力量。
蒸汽在碳纤维制造过程中是如何使用的?
碳纤维必须经过各个阶段才能使用。每个碳纤维制造商都使用略有不同且高度保密的工艺。
这些阶段中的大多数都需要巨大的热量来稳定用于制造纤维的原始PAN(聚丙烯腈)材料并对其进行纯化,直到只剩下碳分子。这有助于碳原子形成强大的键。
首先,将聚合物溶液混合并纺丝以形成前体PAN(聚丙烯腈)纤维。这些线都比头发细,可以多达12,000根线。接下来是用化学鸡尾酒进行密集的洗涤,拉伸和稳定过程,然后蒸煮纤维,然后晾干。然后将这些加工后的纤维收集在线轴中,准备编织成碳纤维。
工业蒸汽锅炉,如Miura提供的锅炉,是这种密集型过程的绝佳热源。