Ugljik je... Karbonska vlakna: opis, obim, karakteristike i recenzije

Napredne tehnologije danas redovno unose u naše živote mnogo različitih noviteta koji ga mogu značajno pojednostaviti ili poboljšati njegov kvalitet. To se posebno odnosi na stvaranje najnovijih dostignuća u hemijskoj industriji, čiji proizvodi nalaze svoju primjenu u gotovo svim granama ljudske djelatnosti. Jedno od takvih znanja sada je materijal od karbonskih vlakana. O tome ćemo što detaljnije govoriti u članku.

Definicije

Karbonska vlakna su u osnovi karbonska vlakna, odnosno kompozitni materijal koji ima drugačiji sloj. Jednostavno rečeno, ugljenična vlakna u obliku mreže, čija je ljuska, pak, napravljena od termoreaktivnih, polimernih smola. Zapravo, Ugljik je danas gotovo svi kompozitni materijali, čija je nosiva baza predstavljena u obliku karbonskih vlakana. Međutim, u ovom slučaju spojni elementi mogu biti različite pomoćne komponente.

Cijena

Karbonska vlakna su veoma skup krajnji proizvod, čija je cena određena impresivnim udelom ručnog rada i složenim opštim tehničkim procesom. Da bismo shvatili koliko je ugljenik skup, uporedimo njegovu cenu sa čelikom. Dakle, ako će jedan kilogram čelika koštati proizvođača oko 1 dolar, onda je ista težina karbonskih vlakana 20 puta skuplja. Moguće je smanjiti troškove karbonskih vlakana samo uvođenjem potpune automatizacije procesa njegovog stvaranja.

Obim primjene

U početku je ugljik materijal koji je kreiran za svemirske letjelice i automobilsku industriju. Međutim, tokom vremena, zbog svojih jedinstvenih pokazatelja performansi (niska specifična težina, visoka čvrstoća), našao je primjenu u drugim područjima kao što su:

- Izgradnja aviona.

- Proizvodnja razne sportske opreme, štapova za pecanje, šlemova.

- Proizvodnja medicinske opreme i drugih.

Posebna svojstva

Proučavajući šta je ugljik, primjećujemo njegove glavne pozitivne kvalitete. Proizvodi od ovog materijala mogu se oblikovati u gotovo bilo kojoj konfiguraciji. A sve zato što karbonska mreža ima veoma visoku fleksibilnost, što zauzvrat obezbeđuje optimalno sečenje i sečenje. Istovremeno, potrebno je impregnirati Goto proiz od epoksidnom smolom. Ovako dobijeni proizvodi mogu se bez problema brusiti, polirati, farbati, pa čak i flekso štampati na njima.

Prepoznatljive karakteristike

Nastavljajući sa razmatranjem šta je ugljenik (karbon), ukazaćemo na njegove jedinstvene karakteristike. Za sve vrste ovih karbonskih vlakana uobičajeno je koristiti armaturni element-karbonska vlakna čija je debljina u rasponu od 0,005-0,01 milimetar, koja savršeno rade za rastezanje, ali ne podnose savijanje i torziju. , zbog čega su karbonska vlakna materijal koji se koristi u obliku platna.Za dodatno pojačanje vrlo se često koristi guma koja Karbonskim vlaknima daje sivu nijansu.Uopšteno govoreći, karbonska vlakna karakteriše otpornost na habanje, čvrstoća, krutost i niska specifična težina. Njegova gustina se kreće od 1450 kg / kubni metar. do 2000 kg/kubni metar.

Suptilnosti tehnologije za proizvodnju

Vlakna iz ugljeničnih vlakana dobijaju se u vazduhu tokom termičke obrade. Odnosno, oksidacija organskih ili polimernih niti događa se tokom dana na temperaturi od 250 stepeni Celzijusa. Zatim se vrši karbonizacija - zagrevanje dobijenih vlakana u mediju inertnog gasa u temperaturnom opsegu od 800-1500 stepeni kako bi se molekularna struktura pripremila za optimalnu. Nakon toga slijedi grafitizacija u istom mediju, Ali već na temperaturi do 3000 stepeni. Ovaj proces se može ponoviti nekoliko puta kako bi se povećala koncentracija ugljika na 99%.

Obrazac za oslobađanje

Vlakna od karbonskih vlakana mogu biti kratka, izrezana ili u obliku kontinuiranih niti na bobinama. Ali, kao što je već spomenuto, karbonska vlakna imaju slabu otpornost na savijanje, tada se karbonska vlakna često formiraju u mrežu koja se naziva karbonska tkanina. Štaviše, ispada u obliku raznih tkanja: riblje kosti, matiranje itd. Dešava se da se vlakna jednostavno presretnu prije punjenja smolom prilično velikim šavovima.Baza ležaja najčešće su epoksidne smole, u kojima su karbonska vlakna složena u slojevima. List debljine 1 milimetar sadrži uglavnom tri ili četiri takva sloja.

Dostojanstva

Ugljenik ima čitav niz neporecivih prednosti, među kojima treba istaći:

- Niska specifična težina. Čak je i aluminijum 20 teži od opisanog materijala%.

- Ugljenik, koji kombinuje ugljenik i Kevlar, samo je nešto teži od svog gumenog kolege, ali mnogo jači i pod uticajem udarnog opterećenja samo se raspada, ali se ne raspada na sitne čestice.

- Otporan na visoke temperature. Karbonska vlakna mogu izdržati do 2000 stepeni Celzijusa.- ima dobar toplotni kapacitet i savršeno prigušuje vibracije.

- Otporan na pojavu korozije.

- Ima visoku elastičnu granicu i vlačnu snagu.

- Ima estetski izgled i dekorativni efekat.

Mane

Istovremeno, karbonska vlakna u poređenju sa metalnim proizvodima razlikuju se po takvim negativnim kvalitetama:

- Visoka osetljivost na udare oštrih tačaka.

- Složenost restauracije u slučaju strugotina, lomova i raznih ogrebotina.

- Sagorevanje i bledenje pod uticajem jake sunčeve svetlosti. Zato su sve stvari napravljene od karbonskih vlakana posebno lakirane ili emajlirane.

- Prilično dugoročna proizvodnja proizvoda za koje je potrebno dosta vremena.

- Problemi sa odlaganjem i ponovnom upotrebom. U područjima direktnog kontakta s metalom počinje njegova korozija, pa se na tim mjestima fiksiraju posebni umetci od stakloplastike.

Korisničko mišljenje

Zaključno, bilježimo recenzije ljudi o industrijskom proizvodu opisanom u članku. Dakle, šta je ugljenik? Ovaj materijal je, po mišljenju mnogih korisnika, veoma dobar zbog svoje snage, ali u isto vreme lakoće. To su posebno cijenili ribari koji već duže vrijeme koriste štapove za pecanje, od kojih su mnogi na bazi karbonskih vlakana. Naravno, pored toga, takvi štapovi za pecanje su takođe dobri jer imaju veliku izdržljivost, jer ih karakteriše i povećana otpornost na habanje.