Šta su karbonska vlakna?

Ugljična vlakna (također poznata kao karbonska vlakna) su jedan od najjačih i najlakših materijala na današnjem tržištu. Kompoziti od ugljičnih vlakana su pet puta jači i trećinu težine od čelika i obično se koriste u svemirskoj industriji, robotici, trkama i raznim industrijskim primjenama.

 

tkanina
Ugljična vlakna počinju kao vrlo, vrlo tanke niti vlakana, tanje od ljudske kose. Ovi pramenovi su upleteni zajedno poput pređe (koje se nazivaju kvačice) i utkani u tkanine od karbonskih vlakana, obično dostupne u težinama od 3k, 6k i 12k. 3k tkanina sadrži 3,000 niti karbona po vuči, dok teža 6k tkanina sadrži 6,000 niti karbona po vuči.

Tkanina je dostupna u različitim tkanjima s različitim svojstvima čvrstoće. Najčešći su plafonsko tkanje, tkanje od kepera i jednosmjerno tkanje.

Pletenje je ključno iz dva razloga: izgleda i funkcionalnosti. Svako tkivo izgleda vrlo različito, a ponekad ljudi preferiraju izgled određenog tkiva za određenu primjenu. Tkanje također utiče na snagu proizvoda.

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

kompozitnih materijala
Za izradu panela, poznatih i kao kompoziti, tkanina od karbonskih vlakana se umoči ili natopi epoksidnom smolom i zagrije na visokim temperaturama. Lajsne se prave tako što se komadi tkanine stavljaju na kalup, zasićuju smolom, a zatim se zagrijavaju 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 gustine sa veoma visokim odnosom čvrstoće i težine
Visoka vlačna čvrstoća – Ugljična vlakna su jedna od najjačih vlačnih čvrstoća od svih komercijalno dostupnih vlakana za ojačanje i teško ih je rastegnuti ili savijati zbog svoje krajnje vlačne čvrstoće
Niska termička ekspanzija – širi se ili skuplja mnogo manje u toplim ili hladnim uvjetima od materijala poput čelika i aluminija
Odlična izdržljivost - sa
Ugljična vlakna imaju superiorna svojstva zamora u odnosu na metale, što znači da se dijelovi napravljeni od karbonskih vlakana neće tako brzo istrošiti pod stresom kontinuirane upotrebe
Otporan na koroziju – Kada je napravljen od odgovarajuće smole, to je jedan od najotpornijih materijala na koroziju
Radiolucencija – Ugljična vlakna su transparentna za zračenje i nevidljiva na rendgenskim zracima, što ih čini vrijednim za upotrebu u medicinskim uređajima i ustanovama
Provodljivost--
Kompoziti od karbonskih vlakana su odlični električni provodnici
Otporan na UV zračenje – upotrebom odgovarajućeg
Smola, karbonska vlakna mogu odoljeti UV zracima
nedostatak
Ugljična vlakna mogu se slomiti ili razbiti kada su komprimirana, premašuju svoje sposobnosti čvrstoće ili su podvrgnuta velikim udarima. Ako ga udarite čekićem, slomit će se. Mašinska obrada i rupe također mogu stvoriti slaba područja, povećavajući vjerovatnoću loma.
Relativna cijena – Ugljična vlakna su visokokvalitetni materijal s odgovarajućom cijenom. iako
Cijene su značajno pale u posljednjih pet godina, ali potražnja nije dovoljno porasla
Značajno povećati ponudu. Dakle, cijena
Ovo će vjerovatno ostati nepromijenjeno u bliskoj budućnosti.