Što su karbonska vlakna?

Karbonska vlakna (također poznata kao karbonska vlakna) jedan su od najčvršćih i najlakših materijala na današnjem tržištu. Kompoziti od karbonskih vlakana pet su puta jači i imaju jednu trećinu težine od čelika te se obično koriste u zrakoplovstvu, robotici, utrkama i raznim industrijskim primjenama.

 

tkanina
Ugljična vlakna počinju kao vrlo, vrlo tanke niti vlakana, tanje od ljudske kose. Ove niti su upletene zajedno poput pređe (koje se nazivaju pletenice) i utkane u tkanine od karbonskih vlakana, obično dostupne u težinama od 3k, 6k i 12k. 3k tkanina sadrži 3,000 niti ugljika po pramenu, dok teža 6k tkanina sadrži 6,000 niti ugljika po pramenu.

Tkanina je dostupna u različitim tkanjima s različitim svojstvima čvrstoće. Najčešći su platno tkanje, pleteno tkanje, keper tkanje i jednosmjerno tkanje.

Pletenica je ključna iz dva razloga: izgleda i funkcionalnosti. Svaka maramica izgleda vrlo drugačije, a ponekad ljudi preferiraju izgled određene maramice za određenu primjenu. Tkanje također utječe na snagu proizvoda.

Jednosmjerno tkanje proizvodi lim koji je vrlo jak u smjeru vlakana, ali slab u suprotnom smjeru. Jednobojne i keper tkanine, s druge strane, imaju ujednačeniju čvrstoću jer su najjače na mjestima gdje se vlakna križaju u oba smjera.

kompozitni materijali
Za izradu panela, također poznatih kao kompoziti, tkanina od ugljičnih vlakana umočena je ili prožeta epoksidnom smolom i zagrijavana na visokim temperaturama. Kalupi se izrađuju stavljanjem komada tkanine na kalup, natapanjem smolom, a zatim zagrijavanjem dok smola ne prodre u sve slojeve.

Prednosti karbonskih vlakana
Kompoziti od karbonskih vlakana ističu se iz nekoliko razloga. Evo nekih:

Lagan - to je materijal male gustoće s vrlo visokim omjerom čvrstoće i težine
Visoka vlačna čvrstoća – karbonska vlakna su jedna od najjačih vlačnih čvrstoća od svih komercijalno dostupnih vlakana za pojačanje i teško ih je rastegnuti ili savijati zbog svoje krajnje vlačne čvrstoće
Nisko toplinsko širenje – širi se ili skuplja mnogo manje u toplim ili hladnim uvjetima od materijala poput čelika i aluminija
Izvrsna postojanost - sa
Ugljična vlakna imaju superiorna svojstva zamora u usporedbi s metalima, što znači da se dijelovi izrađeni od ugljičnih vlakana neće tako brzo istrošiti pod stresom stalne uporabe
Otporan na koroziju – kada je izrađen od odgovarajuće smole, jedan je od materijala koji je najotporniji na koroziju
Radiolucencija – ugljična vlakna su prozirna za zračenje i nevidljiva u X-zrakama, što ih čini vrijednim za upotrebu u medicinskim uređajima i ustanovama
Vodljivost--
Kompoziti od karbonskih vlakana izvrsni su električni vodiči
Otporan na UV zračenje – korištenjem odgovarajućeg
Smola, karbonska vlakna mogu odoljeti UV zrakama
nedostatak
Karbonska vlakna se mogu slomiti ili slomiti kada su sabijena, premašuju svoje mogućnosti čvrstoće ili su izložena jakim udarcima. Ako ga udarite čekićem, slomit će se. Strojna obrada i rupe također mogu stvoriti slaba područja, povećavajući vjerojatnost loma.
Relativni trošak – karbonska vlakna su visokokvalitetni materijal s odgovarajućom cijenom. iako
Cijene su značajno pale u zadnjih pet godina, ali potražnja nije dovoljno porasla
Značajno povećati ponudu. Prema tome, cijena
To će vjerojatno ostati nepromijenjeno u bliskoj budućnosti.