Kaj je ogljikova tkanina? Uporaba karbonske tkanine na različnih področjih dejavnosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Kaj je ogljikova tkanina? To je material, ki je sestavljen iz izjemno lahkih in močnih vlaken ojačanega polimera. V svojem jedru je ta polimer dolga veriga molekul, ki jih skupaj držijo ogljikovi atomi. Običajno je polimer, ki se uporablja za izdelavo karbonske tkanine, devetdeset odstotkov ogljika, pomešanega z desetimi odstotki raznih dodatkov.

Izdelki različnih proizvajalcev se lahko med seboj razlikujejo – odvisno od ojačanega polimera, ki se uporablja pri proizvodnji, in kombinacij surovin. Natančna sestava ogljikove tkanine praviloma ni razkrita. Konec koncev je to poslovna skrivnost.

Proizvodnja karbonske tkanine

Proizvodnja karbonske tkanine se začne z vlečenjem v tanke niti ojačanih polimerov. Nato se niti, pridobljene v procesu risanja, navijejo na kleklje, nato pa se s pomočjo posebnih statev iz njih plete sama tkanina. Le pet do deset mikronovvsaka nit ima premer in je kljub temu zelo močna.

Ogljikova tkanina je verjetno najmočnejši tkani material, ki je danes na voljo.

Prijava

Uporaba karbonske tkanine je lahko neomejena. Kje se uporablja? Najpogosteje se uporablja tam, kjer je potrebna majhna teža, visoka prevodnost, visoka trdnost. Ker ima karbonska tkanina lahko različne lastnosti, je njena uporaba v veliki meri odvisna od sestave in razreda tkanine. Na primer, najvišja kakovost tega vlakna se uporablja v letalski industriji.

gradnja

V gradbeništvu se v zunanjem sistemu ojačitve uporablja ultra tanka karbonska tkanina. Pri popravilu nosilnih konstrukcij uporaba karbonske tkanine in epoksidnega veziva omogoča izvedbo rekonstrukcije v kratkem času in znatno zmanjša stroške dela v primerjavi s tradicionalnimi metodami. Kljub dejstvu, da se čas popravila večkrat zmanjša, se življenjska doba konstrukcije večkrat poveča. Nosilna funkcija konstrukcije ni samo obnovljena, ampak tudi večkrat povečana.

Letalstvo

Za kaj je karbonska tkanina v letalstvu? Uporablja se za izdelavo enodelnih kompozitnih delov, uporabljajo se tudi ogljikovi materiali. Nastali izdelki, za katere je značilna lahkotnost in moč, omogočajo zamenjavo aluminijevih zlitin z ogljikovimi vlakni. Kompozitni deli imajo petkrat manjšo težo kot aluminijasti deli večjo prožnost, moč in odpornost na pritisk.

Industrija

Prav tako se ogljikova plastika uporablja v jedrski industriji za izdelavo energetskih reaktorjev, kjer je glavna zahteva za uporabljene materiale njihova odpornost na sevanje, odpornost na visoke temperature in pritisk. Vse te lastnosti ima karbonska tkanina. Poleg tega je v jedrski industriji posebna pozornost namenjena trdnosti zunanjih konstrukcij, zato se tkanina pogosto uporablja tudi v sistemu zunanje ojačitve.

CFRP

Ogljik (ali ogljikova vlakna) se uporablja v avtomobilski industriji za proizvodnjo tako posameznih komponent in delov ter za celotne karoserije avtomobilov. Visoko razmerje med trdnostjo in težo omogoča proizvajalcem, da ustvarijo varna in varčna vozila: zmanjšanje teže vozila zaradi ogljikovih vlaken zmanjša emisije CO2 za 16 %. Ker se poraba goriva zmanjša za nekajkrat.

Precej močan položaj zasedajo kompozitni materiali v civilni vesoljski industriji. Visoke zahteve zanje postavljajo velike obremenitve vesoljskih poletov. Ogljikova vlakna in materiali iz njih delujejo v pogojih visokih in nizkih temperatur in tlakov, pod vplivom sevanja, pod visokimi vibracijskimi obremenitvami itd.

V ladjedelništvu je plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni, najboljše komponente za načrtovanje in ustvarjanje novih materialov in struktur iz njih zaradi svoje odpornosti proti koroziji, visoke specifične trdnosti, nemagnetizma, nizke toplotne prevodnosti in visoke odpornosti na udarce. IzbiraTa material je posledica možnosti združevanja visoke kemične inertnosti in trdnosti v njem ter absorpcije zvoka, vibracij in radia, kar omogoča uporabo pri izdelavi konstrukcij različnih vrst civilnih ladij.

V svetovni praksi je vetrna energija eno najpomembnejših področij, kjer se uporablja ogljikov material. Ta industrija je v Rusiji v povojih, čeprav se vetrnice pojavljajo po vsem svetu: na obalnih območjih, v nenaseljenih območjih in na morskih platformah. Neprekosljiva moč in lahkotnost ogljikovih vlaken je omogočila ustvarjanje daljših rezil. Po drugi strani so postali energetsko učinkovitejši.

CFRP se pogosto uporabljajo tudi v železniški industriji. Moč in lahkotnost materiala prispevata k osvetlitvi konstrukcij železniških vagonov, kar omogoča zmanjšanje skupne teže vlaka, povečanje njegove dolžine in izboljšanje hitrostnih lastnosti.

Ogljikova vlakna se lahko uporabljajo tudi pri gradnji železniških tirov in pri gradnji železniških tirov: dolžina žic bo povečala visoko upogibno trdnost, kar bo zmanjšalo število potrebnih podpor in hkrati časa, zmanjšajte tveganje za povešanje.

Kompozitni materiali so intenzivno vključeni v običajen način življenja vsakega človeka. Iz njih nastajajo številni izdelki široke porabe: športna oprema in oprema, notranji predmeti, gospodinjski aparati, računalniki in še veliko več.