Gentian karbon ialah bahan gentian berprestasi tinggi. Proses penyediaannya terutamanya termasuk langkah-langkah berikut:
1.Pemilihan bahan mentah
Bahan mentah utama gentian karbon ialah polyacrylonitrile, iaitu gentian sintetik.
Beberapa bahan mentah lain seperti padang arang batu, gentian semula jadi, juga boleh digunakan untuk menyediakan gentian karbon.
2.Berpusing
Prekursor dicampur dengan bahan lain dan kemudian dipintal menjadi gentian.
Gentian kemudian dibasuh dan diregangkan.
3. Penstabilan
Gentian karbon mesti diubah secara kimia sebelum pengkarbonan untuk menjadikannya lebih stabil dari segi haba dengan menukar ikatan atom linearnya kepada ikatan tangga. Panaskan gentian dalam udara hingga 200-300 darjah selama lebih kurang 30 minit hingga 2 jam. Proses pemanasan ini memaksa atom karbon menyerap atom oksigen dari udara dan menyusun semula molekul menjadi corak ikatan yang lebih stabil dari segi haba.
Proses eksotermik ini mesti dikawal dengan teliti untuk mengelakkan terlalu panas gentian. Terdapat beberapa kaedah yang digunakan untuk menstabilkan gentian karbon.
4.Pengkarbonan
Selepas gentian distabilkan secara terma, ia dipanaskan kepada 1,000-3,000 darjah tanpa kehadiran oksigen selama beberapa minit.
Kekurangan oksigen menghalang gentian daripada terbakar pada haba yang begitu tinggi. Semasa proses ini, adalah penting untuk memastikan tekanan udara di dalam relau lebih tinggi daripada tekanan udara di luar relau, dan memastikan saluran masuk dan keluar gentian dimeterai untuk mengelakkan oksigen daripada memasuki relau.
Pada suhu tinggi ini, gentian mengeluarkan atom bukan karbonnya, dan atom karbon yang tinggal membentuk hablur karbon yang terikat rapat.
Hablur karbon ini diselaraskan selari dengan paksi panjang gentian karbon.
5. Rawatan permukaan
Proses pengkarbonan memberikan serat permukaan licin yang tidak boleh terikat dengan baik dengan resin epoksi dan bahan lain yang digunakan untuk membuat produk komposit.
Oleh itu, permukaannya sedikit teroksida. Pengoksidaan memberikan permukaan sifat ikatan kimia yang lebih baik sambil juga mengetsa permukaan untuk membolehkan bahan kimia melekat dengan lebih baik pada permukaan.
Serat kadangkala teroksida dengan merendamnya dalam gas seperti karbon dioksida, udara, atau ozon, atau dalam cecair seperti asid nitrik atau natrium hipoklorit. Pada masa lain, pengoksidaan dicapai melalui elektrolisis dengan mencelupkan gentian bercas positif ke dalam tab bahan pengalir.
Terlepas dari kaedah penyediaan permukaan yang digunakan, adalah penting bahawa ia dijalankan di bawah pengawasan yang teliti oleh pakar untuk mengelakkan pengenalan ketidaksempurnaan permukaan yang boleh membawa kepada kegagalan material.
6. Saiz
Setelah teroksida, gentian dibalut untuk mengelakkan kerosakan apabila dililit pada gelendong atau ditenun ke dalam fabrik.
Proses salutan dipanggil saiz, dan bahan saiz dipilih dengan teliti agar serasi dengan pelekat yang digunakan untuk membentuk struktur komposit.
Bahan salutan mungkin termasuk poliester, nilon, uretana atau epoksi.
Perlu diingatkan bahawa proses penyediaan gentian karbon adalah agak kompleks dan memerlukan kawalan proses dan keadaan peralatan yang ketat untuk memastikan gentian karbon mempunyai prestasi dan kualiti yang baik.
