Hva er karbonduk? Anvendelsen av karbonstoff i ulike aktivitetsområder

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Hva er karbonduk? Dette er et materiale som består av ekstremt lette og sterke fibre av en forsterket polymer. I sin kjerne er denne polymeren en lang kjede av molekyler holdt sammen av karbonatomer. Vanligvis er polymeren som brukes til å lage karbonstoff nitti prosent karbon blandet med ti prosent diverse tilsetningsstoffer.

Produkter fra forskjellige produsenter kan avvike fra hverandre - avhengig av den forsterkede polymeren som brukes i produksjonen og kombinasjoner av råvarer. Den nøyaktige sammensetningen av karbonstoffet er som regel ikke avslørt. Tross alt er dette en forretningshemmelighet.

Produksjon av karbonduk

Produksjonen av karbonstoff begynner med å trekke inn tynne tråder av forsterkede polymerer. Deretter vikles trådene som er oppnådd under tegningsprosessen på spolene, og deretter, ved hjelp av spesielle vevstoler, veves selve stoffet av dem. Bare fem til ti mikronhver tråd har en diameter, og til tross for dette er den veldig sterk.

Karbonstoff er uten tvil det sterkeste vevde materialet som er tilgjengelig i dag.

Application

Bruken av karbonduk kan være ubegrenset. Hvor brukes det? Oftest brukes det der lav vekt, høy ledningsevne, høy styrke er nødvendig. På grunn av det faktum at karbonstoff kan ha forskjellige kvaliteter, avhenger bruken i stor grad av stoffets sammensetning og klasse. For eksempel brukes den høyeste karakteren av denne fiberen i romfartsindustrien.

Construction

I konstruksjon brukes ultratynt karbonstoff i det utvendige forsterkningssystemet. Under reparasjon av bærende konstruksjoner gjør bruken av karbonstoff og epoksybindemiddel det mulig å utføre rekonstruksjon på kort tid og reduserer arbeidskostnadene betydelig sammenlignet med tradisjonelle metoder. Til tross for at reparasjonstiden reduseres flere ganger, økes også strukturens levetid flere ganger. Den bærende funksjonen til strukturen er ikke bare gjenopprettet, men også økt flere ganger.

Aviation

Hva er karbonstoff for i luftfarten? Den brukes til å lage komposittdeler i ett stykke, karbonmaterialer brukes også. De resulterende produktene, preget av letthet og styrke, gjør det mulig å erstatte aluminiumslegeringer med karbonfiber. Med en vekt som er fem ganger mindre enn aluminiumsdeler, har komposittdeler større fleksibilitet, styrke og trykkmotstand.

Industry

Karbonplast brukes også i atomindustrien for å lage kraftreaktorer, der hovedkravet til materialene som brukes er deres strålingsmotstand, motstand mot høye temperaturer og trykk. Alle disse egenskapene karbonstoff har. I tillegg gis spesiell oppmerksomhet i kjernefysisk industri til styrken til ytre strukturer, så stoffet er også mye brukt i det ytre armeringssystemet.

CFRP

Karbon (eller karbonfiber) brukes i bilindustrien til produksjon av både individuelle komponenter og deler, og for hele bilkarosserier. Det høye styrke-til-vekt-forholdet gjør det mulig for produsenter å lage trygge og drivstoffeffektive kjøretøy: reduksjonen i kjøretøyvekt på grunn av karbonfiber reduserer CO2-utslippene med 16 %. Siden det er en nedgang i drivstofforbruket med flere ganger.

Komposittmaterialer har en ganske sterk posisjon i den sivile romfartsindustrien. Det stilles høye krav til dem av de tunge lassene med romfart. Karbonfiber og materialer laget av det fungerer under forhold med høye og lave temperaturer og trykk, under påvirkning av stråling, under høye vibrasjonsbelastninger osv.

I skipsbygging er karbonfiberforsterket plast de beste komponentene for å designe og lage nye materialer og strukturer fra dem på grunn av deres korrosjonsmotstand, høye spesifikke styrke, ikke-magnetisme, lave varmeledningsevne og høye slagfasthet. ValgDette spesielle materialet skyldes muligheten for å kombinere høy kjemisk treghet og styrke i det, samt lyd, vibrasjon og radioabsorpsjon, noe som gjør at det kan brukes i produksjon av strukturer til ulike typer sivile skip.

I praksis i verden er vindenergi et av de viktigste områdene der karbonmateriale brukes. Denne industrien er i sin spede begynnelse i Russland, selv om vindmøller dukker opp over hele verden: i kystområder, i ubebodde områder og på offshoreplattformer. Den uovertrufne styrken og lettheten til karbonfiber gjorde det mulig å lage lengre blader. I sin tur har de blitt mer energieffektive.

CFRP-er er også mye brukt i jernbaneindustrien. Styrken og lettheten til materialet bidrar til å lette strukturene til jernbanevogner, noe som gjør det mulig å redusere totalvekten til toget, øke lengden og forbedre hastighetsegenskapene.

Karbonfiber kan også brukes i bygging av jernbanespor og i bygging av jernbaneskinner: lengden på ledningene vil øke den høye bøyestyrken, noe som vil redusere antallet nødvendige støtter og samtidig tid, reduser risikoen for henging.

Komposittmaterialer er intensivt inkludert i den vanlige livsstilen til enhver person. Mange forbruksvarer er laget av dem: sportsutstyr og utstyr, interiørartikler, husholdningsapparater, datamaskiner og mye mer.