6 μm fibră de carbon în poroasă cu păr uman de 50 μm
Fibră de carbon sau fibră de carbon, polimer din fibră de grafit - carbon. formă de grafit. în care atomii de carbon sunt încorporați în cârpe de grafit lungi și înguste.
Fibra de carbon este un tip de hidrat-celuloză sau vâscoză sau fibră artificială - fibră de pan-acrilonitril, care este aproape pur carbon. Acest material este produs prin metoda pirolizei, care implică descompunerea moleculei compusului sub influența temperaturii înalte.
Fiecare pânză din structura cristalului este aproape de grafit. Cu toate acestea, ea creează numai structuri spațiale plane. O mulțime de cârpe de grafit, care se intercalează, formează o fibră. Fibra de carbon este adesea menționată ca orice material compozit. care include fibre de carbon; cele mai renumite și mai importante dintre ele sunt din material plastic. armat cu fibră de carbon (în engleză CFRP., din fibră de carbon armată din material plastic).
Fibra de carbon este obținută printr-un tratament termic complex (400-3000 ° C) de poliacrilonitril.
1. Caracteristici
2. Proprietăți
Proprietăți tipice ale fibrelor HT-Vougle
- elasticitatea ridicată
- rezistență mecanică ridicată
- rezistență la temperaturi ridicate
- rezistența la agenți chimici
- rezistență la radiațiile ultraviolete
Sub influența temperaturii înalte, fibrele își schimbă proprietățile mecanice. Fibra de carbon are rezistență foarte mică la sarcini de impact (fragilitate ridicată la impact).
3. Primirea
Următoarele metode de fabricare a fibrei de carbon
- precipitarea chimică a carbonului pe filament (purtător, fibră de sticlă, de exemplu)
- Creșterea cristalelor de fibră (grafit) într-un arc de lumină
- construcția fibrelor organice în reactor (metoda din urmă fiind cea mai comună)
4. Aplicație
O bicicletă modernă sport din aluminiu și fibră de carbon
Fibrele de carbon sunt pliate într-un șnur. Firele sunt transplantate în țesături de carbon, pânze, panglici de diverse țesături. Aceste materiale sunt folosite pentru a crea vugleplastiv (plastic de carbon) și alte materiale compozite. De exemplu, ca material de ranforsare pentru carbon pe bază de rășini epoxidice.
De asemenea, fibrele de carbon sunt folosite ca un bun material de filtrare și pentru crearea elementelor electrice de încălzire.
Uneori fibrele de carbon sunt folosite numai pentru a îmbunătăți aspectul, adică pentru scopuri "cosmetice", de exemplu, pentru fabricarea cazurilor de panouri de instrumente sau tampoane.
Fibra de carbon în combinație cu rășina epoxidică este adesea folosită pentru a întări zonele în care este necesară o rezistență și o rigiditate sporită. și cu abordarea corectă dă rezultate bune. În forța sa de rupere, fibra de carbon este inferioară lui Kevlar. dar o depășește considerabil atunci când lucrează la compresie. În același timp, fibra de carbon are o rezistență foarte mică la sarcini de impact. Pentru a compensa deficiențele ambelor, ambele materiale sunt deseori folosite ca "hibrizi". Ca și în cazul Kevlar, fibra de carbon nu tolerează o atitudine neglijentă și necesită pentru protejarea sa un alt material, cum ar fi fibra de sticlă.
În plus față de forța redusă la solicitări de impact, fibrele de carbon sunt încărcate cu forța de forfecare slabă și ar trebui să fie ceva de protejat de acțiunile abrazive de sus. Deși este posibilă fabricarea țesăturii în formă convențională sau "hibridă" din fibră de carbon și utilizarea acesteia în scopuri de sigilare a cocilor, trebuie avut în vedere că fibrele de carbon (precum și altele) își pierd puterea în timpul procesului de intercalare. Dacă obiectivul este de a obține de la puterea maximă materială, fibra de carbon ar trebui să fie absolut dreaptă, fără convulsii și falduri. Astfel, având în vedere costul ridicat al fibrei de carbon (este mai scump decât Kevlar), se pare că este o risipă de utilizare a acesteia în orice formă țesută, în care orientarea liniară a firelor este ruptă.
Există diferențe mari peste rășini adecvate pentru utilizarea cu fibra de carbon. Din punct de vedere pur tehnic, poliester și rășini epoxidice vinilefirni bine impregnat cu un material activ, deși unii cred că pentru cele mai bune rezultate ar trebui să fie utilizat rășină elastică tip vinilefirnih sau epoxi. Din punctul de vedere al rezistenței lipirea, atunci când este vorba de materialul de bază de aplicare podea de carbon, rășini epoxidice sunt cea mai bună opțiune.
Materialele din fibră de carbon au o culoare neagră, păstrând-o chiar după impregnarea cu rășină, ceea ce nu le permite să fie utilizate pentru procesarea naturală.
5. Restricții
Pulberile din fibră de carbon sunt periculoase atunci când sunt inhalate în interior, astfel încât atunci când lucrați cu materialul, este necesar un aparat respirator. La contactarea metalelor în apă sărată, CFRP provoacă coroziune severă și contactele similare trebuie evitate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: