Weihai Snowwing Outdoor Equipment., Ltd.
Kvaliteta je duša poduzeća

Što su ugljična vlakna?

Što su ugljična vlakna?

Ugljična vlakna su, točno ono što zvuči - vlakna napravljena od ugljika. Ali, ova vlakna su samo baza. Ono što se obično naziva ugljičnim vlaknima je materijal koji se sastoji od vrlo tankih niti ugljikovih atoma. Kada se toplinom, pritiskom ili u vakuumu poveže s plastičnom polimernom smolom, nastaje kompozitni materijal koji je i jak i lagan.

Slično kao tkanina, brana od dabrova ili stolica od ratana, snaga karbonskih vlakana je u tkanju. Što je tkanje složenije, kompozit će biti izdržljiviji. Korisno je zamisliti žičani zaslon koji je isprepleten s drugim zaslonom pod kutom, a drugim pod malo drugačijim kutom, i tako dalje, sa svakom žicom u svakom zaslonu izrađenom od niti od karbonskih vlakana. Sada zamislite ovu mrežu zaslona natopljenu tekućom plastikom, a zatim pritisnutu ili zagrijanu dok se materijal ne spoji. Kut tkanja, kao i smola koja se koristi s vlaknom, odredit će snagu cjelokupnog kompozita. Smola je najčešće epoksidna, ali može biti i termoplastična, poliuretanska, vinil ester ili poliester.

Alternativno, kalup se može izliti i preko njega nanijeti ugljična vlakna. Kompozit od ugljičnih vlakana se zatim pusti da se stvrdne, često vakuumskim postupkom. Kod ove metode kalup se koristi za postizanje željenog oblika. Ova tehnika je poželjna za nekomplicirane oblike koji su potrebni na zahtjev.
Materijal od ugljičnih vlakana ima širok raspon primjena, jer se može oblikovati u različitim gustoćama u neograničenim oblicima i veličinama. Ugljična vlakna često se oblikuju u cijevi, tkaninu i tkaninu i mogu se oblikovati po narudžbi u bilo koji broj kompozitnih dijelova i komada.

Uobičajene upotrebe ugljičnih vlakana

  • Vrhunske automobilske komponente
  • Okviri za bicikle
  • Štapovi za pecanje
  • Potplati za cipele
  • Bejzbol palice
  • Zaštitne futrole za prijenosna računala i iPhone

news1

news2

Egzotičnija upotreba može se naći u:

  • Aeronautika i zrakoplovna industrija
  • Industrija nafte i plina
  • Bespilotne letjelice
  • Sateliti
  • Trkaći automobili Formule-1

news3

Neki bi ipak tvrdili da su mogućnosti za karbonska vlakna ograničene samo potražnjom i maštom proizvođača. Sada je čak uobičajeno pronaći karbonska vlakna u:

  • Glazbeni instrumenti
  • Namještaj
  • Umjetnost
  • Konstruktivni elementi zgrada
  • Mostovi
  • Lopatice vjetroturbine

news4

Ako bi se za ugljična vlakna moglo reći da imaju ikakvih nedostataka, to bi bili troškovi proizvodnje. Ugljična vlakna nije lako masovno proizvoditi i stoga su vrlo skupa. Bicikl od karbonskih vlakana lako će koštati tisuće dolara, a njegova upotreba u automobilskoj industriji još uvijek je ograničena na egzotične trkaće automobile. Ugljična vlakna su popularna u ovim predmetima, a druga su zbog svog omjera težine i čvrstoće i otpornosti na plamen, toliko da postoji tržište za sintetiku koja izgleda kao ugljična vlakna. Međutim, imitacije su često samo djelomično od ugljičnih vlakana ili jednostavno plastike napravljene tako da izgledaju kao karbonska vlakna. To se često događa u zaštitnim kućištima za računala i drugu malu potrošačku elektroniku nakon prodaje.

Dobra strana je da će dijelovi i proizvodi od karbonskih vlakana, ako nisu oštećeni, gotovo doslovno trajati zauvijek. To ih čini dobrom investicijom za potrošače, a također održava proizvode u optjecaju. Na primjer, ako potrošač nije spreman platiti za set potpuno novih palica za golf od karbonskih vlakana, postoji šansa da će se te palice pojaviti na sekundarnom rabljenom tržištu.
Ugljična vlakna se često brkaju sa staklenim vlaknima, i iako postoje sličnosti u proizvodnji i neke križanja u krajnjim proizvodima kao što su namještaj i automobilske letvice, one su različite. Stakloplastika je polimer koji je ojačan tkanim nitima silika stakla, a ne ugljikom. Kompoziti od ugljičnih vlakana su jači, dok stakloplastike imaju veću fleksibilnost. I, oba imaju različite kemijske sastave koji ih čine prikladnijima za različite primjene.

Recikliranje ugljičnih vlakana je vrlo teško. Jedina dostupna metoda za potpuno recikliranje je proces koji se naziva toplinska depolimerizacija, pri čemu se proizvod od ugljičnih vlakana pregrijava u komori bez kisika. Oslobođeni ugljik se tada može učvrstiti i ponovno upotrijebiti, a bilo koji vezni ili ojačani materijal koji je korišten (epoksid, vinil, itd.) se spaljuje. Ugljična vlakna također se mogu razgraditi ručno na nižim temperaturama, ali će rezultirajući materijal biti slabiji zbog skraćenih vlakana, pa se vjerojatno neće koristiti u svojoj najidealnijoj primjeni. Na primjer, veliki komad cijevi koji se više ne koristi može se razdvojiti, a preostali dijelovi koristiti za kućišta računala, aktovke ili namještaj.

Ugljična vlakna su nevjerojatno koristan materijal koji se koristi u kompozitima i nastavit će rasti tržišni udio proizvodnje. Kako se više metoda ekonomske proizvodnje kompozita od ugljičnih vlakana bude razvijalo, cijena će nastaviti padati, a sve više industrija će iskoristiti prednosti ovog jedinstvenog materijala.


Vrijeme objave: 28. srpnja 2021