Карбон

Carbon fiber

Какво е карбон? - Въглеродните влакна са един от най-здравите и най-леки материали на пазара днес. Въглеродните влакна са полимер и понякога се наричат графитни влакна. Въпреки че въглеродните влакна са 5 пъти по-здрави и 2 пъти по-твърди от стоманата, те са по-леки от стоманата; което го прави идеалният производствен материал за много части. Това са само няколко причини, поради които карбонът се предпочита от инженерите и дизайнерите за производство.

Карбон плат

Карбонът представлява много, много тънки влакна, които са по-фини от човешката коса. Тези нишки са усукани заедно като карбонова тъкан, които обикновено идват в 3k, 6k и 12k тежести. След това ако е необходимо да заемат постоянна форма, въглеродните влакна могат да бъдат поставени върху матрица и покрити със смола или пластмаса.

Карбоновата тъкан се предлага в различни варианти на плетки, които имат различни свойства на якост. Най-често срещаните са: обикновена тъкан, plain weave, harness satin weave, twill weave and unidirectional.

Черен карбон

Плетката на карбоновата тъкан е важна поради две причини - външен вид и функционалност. Всяка тъкан изглежда много различна и понякога хората предпочитат вида на определената тъкан за конкретно приложение. Също така, тъканта определя издръжливостта на продукта. Еднопосочната тъкан създава лист от въглеродни влакна, който е много здрав по посока на влакната, но е слаб в обратната посока. Обикновените тъкани и twill weave, от друга страна, имат по-равномерна сила, тъй като са най-здрави в точките, където влакната се пресичат в двете посоки.

Въглеродни влакна - Карбонова нишка

Предимства на карбона

● Има висока твърдост и издръжливост - въглеродните влакна имат устойчивост на износване в сравнение с метала, което означава, че детайлите, изработени от въглеродни влакна, няма да се износват толкова бързо, когато са изложени на постоянна употреба. Карбонът има по-ниски вибрационни свойства от стоманата.

● Има голяма здравина при опън – карбонът е един от най-здравите от всички подсилващи влакна на пазара, когато става въпрос за опъване. Въглеродните влакна е много трудно да се опъват или огъват

● Характеризира се с ниско тегло / и висока твърдост - въглеродните влакна са материали с ниска плътност с много високо съотношение на твърдостта към теглото.

● Има висока химическа устойчивост (корозия) - когато се произвежда с подходящи смоли, въглеродните влакна са един от най-устойчивите на корозия материали

● Устойчив е на прекомерна топлина.

● Има ниска топлинна експанзия

• Устойчив на ултравиолетови лъчи - въглеродните влакна могат да бъдат устойчиви на ултравиолетови лъчи с използване на подходящи смоли

• Радиопроводимост- въглеродните влакна са прозрачни за лъчението и невидими за рентгеновите лъчи, което ги прави ценни за използване в медицинското оборудване и съоръжения

• Електрическата проводимост - композитните материали от въглеродни влакна са отличен проводник на електроенергия

Карбонова тъкан - карбонов плат

Недостатъци на карбона

• Въглеродните влакна ще се счупят или разбият, когато бъдат компресирани, натиснати над нивото им на издръжливост или изложени на голямо въздействие. Карбонът ще се счупи, ако бъде ударен от чук. Обработката и дупченето също могат да създадат слаби области, които могат да увеличат вероятността от счупване.

• Относителна цена – карбонът е висококачествен материал с висока цена. Наистина в последните пет години цената на суровия материал е спаднала значително, но търсенето не е нараснало достатъчно, за да се увеличи значително предлагането. В резултат на това цените вероятно ще останат същите в близко бъдеще.

• Високо ниво на оборудване и квалификация - Работата с въглеродни влакна изисква високо ниво на квалификация, машини и много сложни процеси за производство на висококачествени композитни материали (например твърди въглеродни листове, ламинирани сандвич панели от въглеродни влакна и композити, въглеродни тръби и др.).