Материали


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.

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.

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.




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


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.). 


Компоненти от въглеродни влакна

    Композитният панел комбинира превъзходните свойства издръжливост и твърдост на въглеродните влакна с материали с по-ниска плътност. Материалите, който се използват, за да се създаде един композитен панел тип „сандвич“ са  тънки, леки композитни ламинирани слоеве или листа, като фибростъкло или въглеродни влакна, и олекотено ядро с ниска плътност.

За да направите лист от въглеродни влакна (известен също като композитен материал), тъканта от въглеродни влакна се насища или налива с епоксидни смоли и се загрява при висока температура, като по този начин смолата прониква през всички слоеве.



Чрез последващ процес може втвърдените композитни материали да бъдат свързани със сърцевината на панела посредством тънък слой смола, който се ползва за лепило, вакуумно формоване и термична обработка. Чрез стратегическо съчетаване на всички материали, човек може да създаде краен продукт с много по-голямо съотношение на твърдост към теглото, отколкото самостоятелно. За приложения, при които теглото е от решаващо значение, композитният панел от въглеродни влакна може да бъде много подходящ. Композитните панели намират приложение в широка гама продукти в различни сфери на производството: жилищно строителство,  изработка на лодки, самолетостроене, космическа индустрия, вятърни електрически генератори, автомобилостроене и др.

Ако имате въпроси или не можете да прецените какъв точно композитен панел търсите, моля обадете се или изпратете имейл на office@carbontouch.bg


Кевлар 

    Kevlar е регистрирана търговска марка на химическата компания DuPont™  за синтетично влакно от пара-арамид, свързано с други арамиди като Nomex и Technora. Универсално и здраво, влакното Kevlar® е нещо повече от серия от нишки. То е здраво, но сравнително леко. Специфичната издръживост на опън (опъване или издърпване) на Kevlar 29 и Kevlar 49 е над осем пъти по-голяма от тази на стоманената тел. За разлика от повечето пластмаси, той не се топи: той е сравнително добър при издържащи температури и се разлага само при около 450 ° C (850 ° F). Подобно на други пластмаси, продължителното излагане на ултравиолетова светлина (например при слънчева светлина) причинява обезцветяване и известно разграждане на влакната в кевлара. Кевларът може да устои на атаки от много различни химикали, макар че продължителното излагане на силни киселини или основи ще го влоши с времето. 


Kevlar® влакната се използват в производството на дрехи, принадлежности и оборудване, което ги прави по-безопасни и по-трайни. С пет пъти по-голяма якост от стоманата на базата на равномерно тегло, това е тъканта за предпазно облекло и аксесоари.  

Трябва да се отбележи, че кевларът също има своите недостатъци. По-специално, въпреки че има много висока издръживост на опън (издърпване), той има много лоша издръжливост на натиск (устойчивост на смачкване или изстискване). Ето защо кевларът не се използва вместо стомана като основен строителен материал в производството на сгради, мостове и други структури, където компресивните сили са обичайни.

Кевларът е съставна част на композитните панели.




Фибростъкло и стъклени тъкани

    Фибростъклото е обикновен тип пластмаса, подсилена със стъклени влакна. За да се произведат тези стъклени влакна, стъклото се нагрява, докато се разтопи, след което се прокарва през изключително фини отвори, като се създават стъклени нишки, които са много тънки - толкова тънки, че се измерват в микрони. Влакната могат да бъдат подредени на случаен принцип, да бъдат сплескани в лист или да бъдат изтъкани в тъкан. По-евтин и по-гъвкав от карбона, фибростъклото е по-здраво от много метали, по-леко като тегло и може да се формова в сложни форми. Приложенията му включват самолети, лодки, автомобили, вани и заграждения, плувни басейни, джакузи, септични ями, резервоари за вода, покриви, тръби, облицовки, отливки, сърфове и др.