Угљична влакна, позната и као графитна влакна или карбонски графит, направљена су од веома финих филамената елемента угљеника. Карбонска влакна имају високу затезну чврстоћу и веома су јака за своју величину. Такође је веома лаган материјал.
Пречник сваког влакна је {{0}} микрона. Да бисмо вам дали представу о томе колико је мали, један микрон је једнак 0,0001 мм. Филамент паукове мреже је пречника између 3 и 8 микрона.
Карактеристике и апликације
Карбонска влакна су два пута чвршћа и пет пута јача од челика. Друга карактеристика је њихов висок степен хемијске отпорности, отпорност на високе температуре и ниско топлотно ширење.
Карбонска влакна су важан инжењерски материјал у производњи авиона, возила високих перформанси, спортске опреме и музичких инструмената.
Како се праве карбонска влакна
Карбонска влакна су направљена од органских полимера. Ови полимери се састоје од дугих низова молекула повезаних атомима угљеника. Око 90% угљеничних влакана се производи поступком полиакрилонитрила (ПАН). Преосталих 10% је направљено коришћењем рејонских или нафтних битумена.
Гасови, течности и други материјали који се користе у производном процесу производе одређене ефекте, квалитете и класе угљеничних влакана. Највиша класа угљеничних влакана са оптималним својствима модула се користи у захтевним апликацијама као што је ваздухопловна индустрија.
Произвођачи карбонских влакана разликују се у мешавини сировина које користе. Своје специфичне рецепте често третирају као пословну тајну.
производни процес
Током процеса производње, сировине које се називају прекурсори се увлаче у снопове дугих влакана. Влакна се затим уткају у тканину. Такође се могу комбиновати са другим материјалима, намотати или обликовати у жељени облик и величину.
Процес производње је следећи:
Ротирај. ПАН се меша са осталим састојцима и врти у влакна, која се затим перу и развлаче.
Стаблизе. Хемијске промене за стабилизацију веза.
Карбонизација. Стабилизујућа влакна се загревају на веома високе температуре, формирајући чврсто везане кристале угљеника.
Третирајте површину. Површина влакана се оксидира да би се побољшала својства везивања.
димензионисање. Влакна су обложена и намотана на калемове. Затим се утоварују на машине за предење, које увијају влакна у предива различитих величина.
Влакна се могу формирати у композитне материјале, а не уткати у тканине. За формирање композита могу се користити топлота, притисак или вакуум за везивање влакана за пластични полимер.
