Ugljična vlakna imaju različita izvrsna svojstva elementarnog ugljika, kao što su mala specifična težina, izvrsna otpornost na toplinu, mali koeficijent toplinske ekspanzije, velika toplinska vodljivost, dobra otpornost na koroziju i električna vodljivost. U isto vrijeme, ima fleksibilnost vlakana, može se tkati za obradu i namatanje. Najizvrsnija izvedba karbonskih vlakana je specifična čvrstoća i specifični modul više nego kod općeg vlakna za pojačanje, a njegova specifična čvrstoća i specifični modul kompozita formiranog smolom su oko 3 puta veći od čelika i aluminijskih legura. Cijevi izrađene od kompozitnih materijala od karbonskih vlakana korištene su u mnogim područjima, što može značajno smanjiti težinu, povećati nosivost i poboljšati performanse. Oni su važni strukturni materijali u zrakoplovnoj industriji.

1. Zrakoplovstvo

Zbog prednosti lagane, velike krutosti, velike čvrstoće, stabilne veličine i dobre toplinske vodljivosti, kompozitni materijali od ugljičnih vlakana već se dugo primjenjuju na satelitske strukture, solarne ploče i antene. Danas je većina solarnih ćelija postavljenih na satelitima napravljena od kompozita ugljičnih vlakana, kao i neke od kritičnijih komponenti u svemirskim postajama i sustavima šatlova.

Cijev od ugljičnih vlakana također je vrlo dobra u primjeni UAV-a i može se primijeniti na različite dijelove tijela UAV-a u praktičnoj primjeni, kao što su ruka, okvir itd. U usporedbi s aluminijskom legurom, primjena cijevi od ugljičnih vlakana u UAV-ovima može smanjiti težinu za oko 30%, što može poboljšati nosivost i izdržljivost bespilotnih letjelica. Prednosti visoke vlačne čvrstoće, otpornosti na koroziju i dobrog seizmičkog učinka cijevi od karbonskih vlakana osiguravaju učinkovit vijek trajanja UAV-a.

2. Mehanička oprema

Krajnji podizač je učvršćenje koje se koristi za proces prijenosa u proizvodnoj liniji za žigosanje. Instaliran je na robotu za utovar i istovar preše i pokreće krajnji podizač za nošenje izratka kroz nastavnu stazu. Među mnogim novim materijalima najpopularniji su kompozitni materijali od karbonskih vlakana.

Udio kompozitnog materijala od karbonskih vlakana manji je od 1/4 čelika, ali je njegova čvrstoća nekoliko puta veća od čelika. Robotski podizač izrađen od kompozitnog materijala od ugljičnih vlakana može smanjiti trešnje i vlastito opterećenje pri rukovanju automobilskim dijelovima, a njegova stabilnost može se znatno poboljšati.

3, vojna industrija

Ugljična vlakna su kvalitativna svjetlost, visoke čvrstoće, visokog modula, otpornosti na koroziju, otpornosti na umor, otpornosti na visoke temperature, toplinske vodljivosti, dobre disipacije topline i karakteristika malog toplinskog koeficijenta širenja, ugljičnih vlakana i njegovih kompozitnih materijala naširoko se koriste u raketama, projektilima, vojnim zrakoplovima, vojnim područjima, kao što su osobna zaštita i povećanje doze, poboljšava performanse vojne opreme. Ugljična vlakna i njihovi kompozitni materijali postali su važan strateški materijal za razvoj suvremenog obrambenog oružja i opreme.

U vojnim raketama i projektilima, izvrsna izvedba CFRP-a također je dobro primijenjena i razvijena, kao što su "Pegasus", "Delta" raketa nosač, "Trident ⅱ (D5)", "Dwarf" projektil i tako dalje. Američki strateški projektil MX ICBM i ruski strateški projektil Poplar M također su opremljeni kanisterima od naprednog kompozitnog materijala

4. Sportska oprema

Većina tradicionalne sportske opreme izrađena je od drva, ali mehanička svojstva kompozitnih materijala ojačanih ugljičnim vlaknima puno su bolja od drva. Njegova specifična čvrstoća i modul su 4 puta i 3 puta kineske jele, 3,4 puta i 4,4 puta kineskog hutonga. Kao rezultat toga, široko se koristi u sportskoj opremi, čineći gotovo 40% svjetske potrošnje karbonskih vlakana. U području sportske opreme, cijevi od karbonskih vlakana suuglavnom se koristi u sljedećim aspektima: palice za golf, štapovi za pecanje, teniski reketi, palice za badminton, palice za hokej, lukovi i strijele, jarboli za jedrenje i tako dalje.

Uzimajući teniski reket kao primjer, teniski reket izrađen od kompozitnog materijala od karbonskih vlakana je lagan i čvrst, s velikom krutošću i malim naprezanjem, što može smanjiti stupanj odstupanja kada loptica dodiruje reket. U isto vrijeme, CFRP ima dobro prigušenje, što može produljiti vrijeme kontakta između crijeva i lopte, tako da teniska loptica može postići veće ubrzanje. Na primjer, kontaktno vrijeme drvenog reketa je 4,33 ms, čeličnog je 4,09 ms, a CFRP 4,66 ms. Odgovarajuće početne brzine lopte su 1,38 km/h, 149,6 km/h, odnosno 157,4 km/h.

Uz gore navedena polja, kompozitni materijali od ugljičnih vlakana također se pojavljuju u željezničkom tranzitu, energiji vjetra, medicinskoj opremi i drugim poljima, naširoko se koriste, uz kontinuirani napredak u proizvodnji i naknadnoj tehnologiji obrade sirovina od ugljičnih vlakana, cijena Također se očekuje da će sirovine od karbonskih vlakana postati jednostavnije za korištenje.

#carbonrod #carbonfiber