Tri razloga za odabir kompozita od karbonskih vlakana
Od kasnog prošlog stoljeća ugljična vlakna postala su jedan od ključnih pojmova u primjeni naprednih materijala. U praktičnim primjenama, karbonska vlakna se često kombiniraju s matričnim materijalima kao što su smole kako bi se formirali kompoziti od karbonskih vlakana, koji se koriste u raznim područjima. U ovom ćemo članku istražiti prednosti kompozita od karbonskih vlakana.
1. Lagana i velika čvrstoća: Najpoznatija prednost materijala od karbonskih vlakana je njihova lagana i velika čvrstoća. Gustoća materijala od karbonskih vlakana je samo 1,7 g/m³, što je 60% gustoće aluminijskih legura i manje od 14% gustoće čelika. Ovo svojstvo pridonosi laganom strukturnom dizajnu i čini ga širokom uporabom u komponentama za smanjenje težine. Dodatno, mehanička svojstva karbonskih vlakana su izuzetna; njegova vlačna čvrstoća je nekoliko puta veća od čelika, a njegova specifična čvrstoća i specifični modul su superiorniji od postojećih konstrukcijskih materijala. Također se može pohvaliti izvanrednom čvrstoćom na savijanje i čvrstoćom na smicanje, učinkovito ispunjavajući zahtjeve uporabe.
2. Kemijska svojstva: Glavna razlika između karbonskih vlakana i metalnih materijala je u tome što su karbonska vlakna nemetalni materijal. Kao rezultat toga, karbonska vlakna imaju nisku elektrokemijsku aktivnost, pokazujući izuzetnu otpornost na koroziju i starenje, što ga čini prikladnim za različita radna okruženja. Ova kvaliteta produljuje životni vijek proizvoda od karbonskih vlakana.
3. Toplinska svojstva: Proizvodnja karbonskih vlakana zahtijeva procese karbonizacije i grafitizacije na visokoj temperaturi, koji zahtijevaju ekstremno visoke temperature. Stoga sama karbonska vlakna mogu izdržati vrlo visoke radne temperature. Međutim, ugljična vlakna se obično kombiniraju sa smolom kako bi se formirali kompoziti od ugljičnih vlakana, koji općenito imaju radnu temperaturu od oko 150 stupnjeva. Trenutačno termoplastični materijali od karbonskih vlakana mogu postići čak i više radne temperature. Materijali od karbonskih vlakana također imaju nizak koeficijent toplinske ekspanzije, što osigurava da se ne deformiraju zbog promjena radne temperature, čime se jamči stabilnost dimenzija.
