Co to jest włókno węglowe

Włókno węglowe (znane również jako włókno węglowe) to jeden z najmocniejszych i najlżejszych materiałów dostępnych obecnie na rynku. Kompozyty z włókna węglowego są pięć razy mocniejsze i stanowią jedną trzecią masy stali i są powszechnie stosowane w lotnictwie, robotyce, wyścigach i różnych zastosowaniach przemysłowych.

tkanina
Włókno węglowe zaczyna się jako bardzo, bardzo cienkie pasma włókien, cieńsze niż ludzki włos. Pasma te są skręcone razem jak przędza (zwana kablami) i wplecione w tkaniny z włókna węglowego, zwykle dostępne w gramaturach 3k, 6k i 12k. Tkanina 3k zawiera 3,000 pasm węgla na skręt, podczas gdy cięższa tkanina 6k zawiera 6,000 pasm węgla na skręt.

Tkanina dostępna jest w różnorodnych splotach i różnych właściwościach wytrzymałościowych. Najpopularniejsze to splot płócienny, splot żywopłotowy, splot skośny i splot jednokierunkowy.

Plecionka jest kluczowa z dwóch powodów: wyglądu i funkcjonalności. Każda tkanka wygląda zupełnie inaczej i czasami ludzie wolą wygląd określonej tkanki do konkretnego zastosowania. Tkanie wpływa również na wytrzymałość produktu.

Tkanie jednokierunkowe daje arkusz, który jest bardzo mocny w kierunku włókien, ale słaby w kierunku przeciwnym. Z drugiej strony tkaniny gładkie i diagonalne mają bardziej równomierną wytrzymałość, ponieważ są najsilniejsze w punktach, w których włókna krzyżują się w dowolnym kierunku.

materiały kompozytowe
Aby wytworzyć panele, zwane również kompozytami, tkanina z włókna węglowego jest zanurzana lub nasycana żywicą epoksydową i podgrzewana w wysokich temperaturach. Wypraski wykonuje się poprzez nałożenie na formę kawałków tkaniny, nasączenie ich żywicą, a następnie wygrzanie do momentu, aż żywica wniknie we wszystkie warstwy.

Zalety włókna węglowego
Kompozyty z włókna węglowego wyróżniają się z kilku powodów. Oto niektóre:

Lekki – jest materiałem o niskiej gęstości i bardzo wysokim stosunku wytrzymałości do masy
Wysoka wytrzymałość na rozciąganie – włókno węglowe ma jedną z najwyższych wytrzymałości na rozciąganie ze wszystkich dostępnych na rynku włókien wzmacniających i jest trudne do rozciągania lub zginania ze względu na jego najwyższą wytrzymałość na rozciąganie
Niska rozszerzalność cieplna – rozszerza się lub kurczy znacznie mniej w gorących lub zimnych warunkach niż materiały takie jak stal i aluminium
Wyjątkowa trwałość – włókno węglowe ma lepsze właściwości zmęczeniowe w porównaniu do metalu
co oznacza, że ​​części wykonane z włókna węglowego nie zużywają się tak szybko pod wpływem ciągłego użytkowania
Odporny na korozję – wykonany z odpowiedniej żywicy jest jednym z najbardziej odpornych na korozję materiałów
Radioprzezierność – włókno węglowe jest przezroczyste dla promieniowania i niewidoczne w promieniach rentgenowskich, co czyni je cennym do stosowania w urządzeniach i obiektach medycznych
Przewodność – Kompozyty z włókna węglowego są doskonałe
przewód elektryczny
Odporne na promieniowanie UV – przy zastosowaniu odpowiednich
Żywica i włókno węglowe są odporne na promienie UV