Која је разлика између карбонских влакана и кевлара?

Шта су карбонска влакна?

Угљенична влакна су дугачке, танке нити направљене првенствено од атома угљеника повезаних заједно у микроскопским кристалима.

Кристали су поравнати, што их чини веома јаким. Затим се заједно увијају, слично као у процесу производње памука, да би се направило предиво. Предива се затим ткају заједно да би се направила тканина од угљеничних влакана. Постоје различите врсте ткања за карбонска влакна:

Обичан ткање: Такође познато као двосмерни стандардни врх/доле је веома лако за руковање због чврстог ткања.

Кепер: дијагонални узорак преко и испод. То је најпознатији узорак од угљеничних влакана и нуди лабавији облик од уобичајених дизајна, што га чини погоднијим за сложеније облике.

Сатен: Сатен има сличност са циглом која долази од бројева који су више од (обично четири или осам) до мање од један. Овај образац није најлакши за рад, али најбоље функционише са сложеним кривинама.

Једносмерно: Као што име говори, сва предива су једносмерна. Нема ткања, обично се користи конац да га држи заједно, али то не мења структуру карбонских влакана. Најбоље за калупе који су напрегнути само у једној оси

Како се праве карбонска влакна?

Сваки произвођач карбонских влакана има сопствени метод израде материјала који му даје снагу или естетске продајне карактеристике. Типично, међутим, сва угљенична влакна потичу од органских полимера, који су молекуларни ланци атома угљеника који се држе заједно.

Процес производње ПАН-а (полиакрилонитрила) чини око 90 процената целокупне производње угљеничних влакана и подељен је у пет корака:

Полиакрилонитрил се меша са другим предметима и врти у влакна, која се затим развлаче и чисте.

затим се додају хемикалије да се стабилизују

Додавањем топлоте, високе температуре помажу у формирању чврсто везаних кристала угљеника.

Влакна се оксидују да би се побољшала својства везивања.

На крају, праменови су премазани и намотани у нити различитих величина. Пре него што угљенична влакна постану композит, додаје се полимер, а нити и полимер се спајају топлотом, притиском или вакуумом да би се формирао композит.

Као и код сваког производног процеса, коришћени материјали ће створити специфичне квалитете и ефекте у карбонским влакнима, омогућавајући разлике у степеновању и примени.

Које су предности карбонских влакана?

Карбонска влакна су позната по својој малој тежини и високој чврстоћи, што их чини идеалним напредним композитним материјалом у поморској, аутомобилској и ваздухопловној индустрији. Кључне предности укључују:

Одличан однос снаге и тежине

висока отпорност на топлоту

Висока отпорност на хемикалије/корозију (када се користи са одговарајућом смолом)

Изузетно флексибилан за широк спектар примена

одлична својства замора

Погодно за различите материјале

електричну и топлотну проводљивост

Има низак коефицијент топлотног ширења

Који су недостаци карбонских влакана?

Упркос бројним предностима, карбонска влакна су још увек релативно нов композитни материјал, али има и неке недостатке:

Скупо у поређењу са другим композитним материјалима

Производња је радно интензивнија

Тренутно се не могу рециклирати, карбонска влакна се често користе уместо челика или алуминијума, од којих су оба материјала који се могу рециклирати

Пуцаће/разбијаће се када прекорачи свој капацитет

Ако је оштећен, мора се заменити, а не поправљати као металне конструкције