Ce este pânza de carbon? Aplicarea țesăturii de carbon în diverse domenii de activitate

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Ce este pânza de carbon? Acesta este un material care constă din fibre extrem de ușoare și puternice dintr-un polimer armat. În centrul său, acest polimer este un lanț lung de molecule ținute împreună de atomi de carbon. De obicei, polimerul folosit pentru fabricarea țesăturii de carbon este carbon de nouăzeci la sută amestecat cu zece la sută aditivi diverși.

Produsele de la diferiți producători pot diferi unele de altele - în funcție de polimerul armat utilizat în producția și combinațiile de materii prime. Compoziția exactă a țesăturii de carbon, de regulă, nu este dezvăluită. La urma urmei, acesta este un secret comercial.

Producere de pânză de carbon

Producția țesăturii de carbon începe cu tragerea în fire subțiri de polimeri armați. În continuare, firele obținute în procesul de desenare sunt înfășurate pe bobine, iar apoi, cu ajutorul unor războaie speciale, materialul în sine este țesut din ele. Doar cinci până la zece micronifiecare fir are un diametru și, în ciuda acestui fapt, este foarte puternic.

Tesatura de carbon este, probabil, cel mai puternic material țesut disponibil în prezent.

Aplicație

Utilizarea pânzei de carbon poate fi nelimitată. Unde se aplica? Cel mai adesea este utilizat acolo unde sunt necesare greutate redusă, conductivitate ridicată, rezistență ridicată. Datorită faptului că țesătura de carbon poate avea calități diferite, utilizarea sa depinde în mare măsură de compoziția și clasa țesăturii. De exemplu, cea mai în altă calitate a acestei fibre este utilizată în industria aerospațială.

Constructii

În construcție, țesătura de carbon ultra-subțire este utilizată în sistemul de întărire extern. În timpul reparației structurilor portante, utilizarea țesăturii de carbon și a liantului epoxidic face posibilă realizarea reconstrucției într-un timp scurt și reduce semnificativ costurile cu forța de muncă în comparație cu metodele tradiționale. În ciuda faptului că timpul de reparație este redus de mai multe ori, durata de viață a structurii este, de asemenea, crescută de câteva ori. Funcția portantă a structurii nu este doar restaurată, ci și crescută de câteva ori.

Aviație

La ce servește materialul din carbon în aviație? Este folosit pentru a crea piese compozite dintr-o bucată, se folosesc și materiale de carbon. Produsele rezultate, caracterizate prin ușurință și rezistență, fac posibilă înlocuirea aliajelor de aluminiu cu fibră de carbon. La o greutate de cinci ori mai mică decât piesele din aluminiu, piesele compozite au o flexibilitate, o rezistență și o rezistență mai mare la presiune.

Industrie

De asemenea, materialele plastice cu carbon sunt folosite în industria nucleară pentru a crea reactoare de putere, unde principala cerință pentru materialele utilizate este rezistența la radiații, rezistența la temperaturi și presiune ridicate. Toate aceste proprietăți le are materialul din carbon. În plus, în industria nucleară se acordă o atenție deosebită rezistenței structurilor externe, astfel încât țesătura este utilizată pe scară largă și în sistemul de armare externă.

CFRP

Carbonul (sau fibra de carbon) este folosit în industria auto pentru producția atât de componente și piese individuale, cât și pentru caroserii întregi. Raportul ridicat rezistență-greutate permite producătorilor să creeze vehicule sigure și eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil: reducerea greutății vehiculului datorită fibrei de carbon reduce emisiile de CO2 cu 16%. Deoarece consumul de combustibil scade de câteva ori.

O poziție destul de puternică este ocupată de materialele compozite în industria aerospațială civilă. Cerințele mari le sunt impuse de încărcăturile grele ale zborurilor spațiale. Fibra de carbon și materialele realizate din aceasta funcționează în condiții de temperaturi și presiuni ridicate și scăzute, sub influența radiațiilor, sub sarcini mari de vibrații etc.

În construcțiile navale, materialele plastice armate cu fibră de carbon sunt cele mai bune componente pentru proiectarea și crearea de noi materiale și structuri din acestea datorită rezistenței la coroziune, rezistenței specifice ridicate, non-magnetismului, conductibilității termice scăzute și rezistenței ridicate la impact. AlegereAcest material special se datorează posibilității de a combina în el o inerție chimică ridicată și rezistență, precum și absorbția sunetului, vibrațiilor și radio, ceea ce îi permite să fie utilizat la fabricarea structurilor diferitelor tipuri de nave civile.

În practica mondială, energia eoliană este unul dintre cele mai importante domenii în care este folosit materialul de carbon. Această industrie este la început în Rusia, deși morile de vânt apar peste tot în lume: în zonele de coastă, în zone nelocuite și pe platforme offshore. Rezistența și ușurința de neegalat ale fibrei de carbon au făcut posibilă crearea de lame mai lungi. La rândul lor, au devenit mai eficiente din punct de vedere energetic.

CFRP-urile sunt de asemenea utilizate pe scară largă în industria feroviară. Rezistența și ușurința materialului contribuie la ușurarea structurilor vagoanelor de cale ferată, ceea ce face posibilă, astfel, reducerea greutății totale a trenului, creșterea lungimii acestuia și îmbunătățirea caracteristicilor de viteză.

Fibra de carbon poate fi folosită și în construcția de căi ferate și în construcția de căi ferate: lungimea firelor va crește rezistența mare la încovoiere, ceea ce va reduce numărul de suporturi necesare și, în același timp timp, reduceți riscul căderii.

Materialele compozite sunt incluse intens în modul obișnuit de viață al fiecărei persoane. Din ele sunt create multe bunuri de larg consum: echipamente și echipamente sportive, articole de interior, aparate de uz casnic, computere și multe altele.