Sep 18, 2024 Остави поруку

Карбонска влакна: историја модерног материјала

What is the current status of carbon fiber processing technology?

Оно што се у стварности обично назива „угљеничним влакнима“ полимер ојачан карбонским влакнима (ЦФРП), композитни материјал који се обично састоји од епоксидом импрегнисаног листа ткане тканине од угљеничних влакана која се слојева, формира у калуп, а затим очвршћава у пећ у вакуумским условима. Компоненте направљене од материјала који настаје овим процесом су изузетно лагане и невероватно чврсте са одличним односом снаге и тежине.

 

Појединачна влакна у модерним угљеничним влакнима се углавном састоје од нафтних нуспроизвода, а развој чистих, кристалних угљеничних влакана је начин на који је материјал сазревао и касније индустријализован. Први пут синтетизован крајем 19тхи почетком 20тхвекова, укључујући и Томаса Едисона за употребу као лака влакна, ови рани покушаји су били неуспешни јер су били ниске чистоће. Тек почетком 1960-их, јапански и амерички хемичари су успели да произведу влакна одговарајуће чистоће која ће се користити као појачање у композитима.

Након значајних улагања од стране Роиал Аирцрафт Естаблисхмента, који је део британског Министарства одбране, прве индустријски произведене компоненте од угљеничних композита стигле су са интеграцијом склопа вентилатора компресора од угљеничног композита у Роллс-Роице Цонваи и РБ-211 млазни мотори касних 1960-их. Током 1970-их, материјал је даље сазревао са побољшањима у квалитету филамената и лепкова, а до раних 1980-их, моторни спортови су постали још једна тестна станица за угљеничне композитне материјале.

 

Млазни мотор Роллс Роице Цонваи је дизајниран за Вицкерс ВЦ{0}} авион

Представљен за шампионат Формуле 1 1981, МцЛарен МП4/1 је био рани тркачки аутомобил са потпуно карбонском композитном шасијом. Слично природи високих перформанси у ваздухопловству, моторни спортови су имали користи од композита омогућавајући смањење тежине без жртвовања снаге и крутости, осигуравајући МцЛарену конкурентску предност, а убрзо су угљенични композити преовладавали у свим облицима трка.

 

До 1990-их, производња још већих карбонских композитних комада постала је могућа, што је помогло да се смањи тежина новог Боеинговог авиона, 777. 777 је био критичан у увођењу великих композитних комада у ваздухопловство, при чему је авион чинио 9% угљеничних композита по тежини, користи се у задњем делу трупа, поклопцима мотора, контролним површинама и подним гредама. Поред уштеде на тежини, ове нове композитне компоненте су биле отпорне на корозију и замор, што је помогло у уштеди на одржавању у односу на стари индустријски стандардни алуминијум.

 

Године 2007. Боинг је представио револуционарни 787 Дреамлинер који је довео до огромног повећања употребе композита, сада до 50% по тежини. Због Боеингове способности да производи велике комаде од угљеничног композита, труп 787 се састоји од три велика једноструко положена дела која се затим спајају током склапања. Поред тога, крила 787 су првенствено састављена од угљеничних композита, са дуктилношћу материјала који доприноси легендарном савијању крила авиона.

Pošalji upit

whatsapp

Telefon

E-pošta

Istraga