Trzy powody, dla których warto wybrać kompozyty z włókna węglowego
Od końca ubiegłego wieku włókno węglowe stało się jednym z kluczowych terminów w zaawansowanych zastosowaniach materiałowych. W praktycznych zastosowaniach włókno węglowe jest często łączone z materiałami matrycowymi, takimi jak żywice, w celu utworzenia kompozytów z włókna węglowego, które są wykorzystywane w różnych dziedzinach. W tym artykule przyjrzymy się zaletom kompozytów z włókna węglowego.
1. Lekkość i wysoka wytrzymałość: Najbardziej znaną zaletą materiałów z włókna węglowego jest ich lekkość i wysoka wytrzymałość. Gęstość materiału z włókna węglowego wynosi zaledwie 1,7 g/m³, co stanowi 60% gęstości stopów aluminium i mniej niż 14% gęstości stali. Ta właściwość przyczynia się do lekkich konstrukcji konstrukcyjnych i sprawia, że jest on szeroko stosowany w komponentach redukujących wagę. Ponadto właściwości mechaniczne włókna węglowego są wyjątkowe; jego wytrzymałość na rozciąganie jest kilkakrotnie większa niż stali, a jego wytrzymałość właściwa i moduł sprężystości są lepsze od istniejących materiałów konstrukcyjnych. Posiada również wyjątkową wytrzymałość na zginanie i ścinanie, skutecznie spełniając wymagania użytkowe.
2. Właściwości chemiczne: Główną różnicą między włóknem węglowym a materiałami metalowymi jest to, że włókno węglowe jest materiałem niemetalicznym. W rezultacie włókno węglowe ma niską aktywność elektrochemiczną, wykazując niezwykłą odporność na korozję i starzenie, dzięki czemu nadaje się do różnych środowisk pracy. Ta jakość wydłuża żywotność produktów z włókna węglowego.
3. Właściwości termiczne: Produkcja włókna węglowego wymaga procesów karbonizacji i grafityzacji w wysokiej temperaturze, które wymagają ekstremalnie wysokich temperatur. Dlatego samo włókno węglowe może wytrzymać bardzo wysokie temperatury robocze. Jednak włókno węglowe jest zazwyczaj łączone z żywicą w celu utworzenia kompozytów z włókna węglowego, które generalnie mają temperaturę roboczą około 150 stopni. Obecnie termoplastyczne materiały z włókna węglowego mogą osiągać jeszcze wyższe temperatury robocze. Materiały z włókna węglowego mają również niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, co zapewnia, że nie odkształcają się z powodu zmian temperatury roboczej, gwarantując w ten sposób stabilność wymiarową.
