Što je karbonska tkanina? Primjena karbonske tkanine u raznim područjima djelatnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Što je karbonska tkanina? Ovo je materijal koji se sastoji od iznimno laganih i jakih vlakana ojačanog polimera. U svojoj srži, ovaj polimer je dugačak lanac molekula koji zajedno drže ugljikovi atomi. Obično je polimer koji se koristi za izradu karbonske tkanine devedeset posto ugljika pomiješan s deset posto raznih dodataka.

Proizvodi različitih proizvođača mogu se međusobno razlikovati - ovisno o ojačanom polimeru koji se koristi u proizvodnji i kombinacijama sirovina. Točan sastav ugljične tkanine, u pravilu, nije otkriven. Uostalom, ovo je poslovna tajna.

Proizvodnja karbonske tkanine

Proizvodnja karbonske tkanine počinje uvlačenjem u tanke niti ojačanih polimera. Zatim se na bobine namotaju niti dobivene u procesu crtanja, a zatim se od njih, uz pomoć posebnih tkalačkih staništa, tka sama tkanina. Samo pet do deset mikronasvaka nit ima promjer i, unatoč tome, vrlo je jaka.

Ugljična tkanina je vjerojatno najjači tkani materijal koji je danas dostupan.

Prijava

Upotreba karbonske tkanine može biti neograničena. Gdje se primjenjuje? Najčešće se koristi tamo gdje je potrebna mala težina, visoka vodljivost, visoka čvrstoća. Zbog činjenice da karbonska tkanina može imati različite kvalitete, njezina upotreba uvelike ovisi o sastavu i klasi tkanine. Na primjer, najviša kvaliteta ovog vlakna koristi se u zrakoplovnoj industriji.

gradnja

U građevinarstvu, ultra-tanka karbonska tkanina koristi se u vanjskom sustavu ojačanja. Tijekom popravka nosivih konstrukcija korištenje karbonske tkanine i epoksidnog veziva omogućuje rekonstrukciju u kratkom vremenu i značajno smanjuje troškove rada u usporedbi s tradicionalnim metodama. Unatoč činjenici da se vrijeme popravka nekoliko puta smanjuje, vijek trajanja konstrukcije također se povećava nekoliko puta. Nosivost konstrukcije nije samo obnovljena, već je i nekoliko puta povećana.

Avijacija

Čemu služi karbonska tkanina u zrakoplovstvu? Koristi se za izradu jednodijelnih kompozitnih dijelova, također se koriste ugljični materijali. Dobiveni proizvodi, karakterizirani lakoćom i čvrstoćom, omogućuju zamjenu aluminijskih legura ugljičnim vlaknima. Uz težinu pet puta manju od aluminijskih dijelova, kompozitni dijelovi imaju veću fleksibilnost, snagu i otpornost na pritisak.

Industrija

Također, ugljična plastika se koristi u nuklearnoj industriji za izradu energetskih reaktora, gdje je glavni zahtjev za korištene materijale njihova otpornost na zračenje, otpornost na visoke temperature i tlak. Sva ova svojstva ima karbonska tkanina. Osim toga, posebna pažnja u nuklearnoj industriji pridaje se čvrstoći vanjskih konstrukcija, pa se tkanina također naširoko koristi u sustavu vanjskog ojačanja.

CFRP

Ugljik (ili ugljična vlakna) koristi se u automobilskoj industriji za proizvodnju kako pojedinačnih komponenti i dijelova, tako i za cjelokupnu karoseriju automobila. Visok omjer čvrstoće i težine omogućuje proizvođačima stvaranje sigurnih i učinkovitih vozila: smanjenje težine vozila zbog ugljičnih vlakana smanjuje emisiju CO2 za 16%. Budući da dolazi do smanjenja potrošnje goriva za nekoliko puta.

Dosta jaku poziciju zauzimaju kompozitni materijali u civilnoj zrakoplovnoj industriji. Visoke zahtjeve postavljaju pred njih velika opterećenja svemirskih letova. Ugljična vlakna i materijali od njih rade u uvjetima visokih i niskih temperatura i pritisaka, pod utjecajem zračenja, pod visokim vibracijskim opterećenjima itd.

U brodogradnji, plastike ojačane ugljičnim vlaknima su najbolje komponente za projektiranje i stvaranje novih materijala i struktura od njih zbog svoje otpornosti na koroziju, visoke specifične čvrstoće, nemagnetizma, niske toplinske vodljivosti i velike otpornosti na udar. IzborOvaj materijal je zahvaljujući mogućnosti kombiniranja visoke kemijske inertnosti i čvrstoće u njemu, kao i apsorpcije zvuka, vibracija i radija, što mu omogućuje da se koristi u izradi konstrukcija različitih tipova civilnih brodova.

U svjetskoj praksi energija vjetra jedno je od najznačajnijih područja u kojima se koristi ugljični materijal. Ova industrija je u povojima u Rusiji, iako se vjetrenjače pojavljuju u cijelom svijetu: u obalnim područjima, u nenaseljenim područjima i na morskim platformama. Nenadmašna snaga i lakoća karbonskih vlakana omogućila je stvaranje dužih oštrica. Zauzvrat, postali su energetski učinkovitiji.

CFRP se također naširoko koristi u željezničkoj industriji. Čvrstoća i lakoća materijala doprinose osvjetljavanju konstrukcija željezničkih vagona, što omogućuje smanjenje ukupne težine vlaka, povećanje njegove duljine i poboljšanje karakteristika brzine.

Ugljična vlakna također se mogu koristiti u izgradnji željezničkih pruga i u izgradnji željezničkih pruga: duljina žica povećat će visoku čvrstoću na savijanje, što će smanjiti broj potrebnih potpora, a istovremeno vrijeme, smanjiti rizik od propadanja.

Kompozitni materijali su intenzivno uključeni u uobičajen način života svake osobe. Od njih se stvaraju mnoga roba široke potrošnje: sportska oprema i oprema, predmeti za interijer, kućanski aparati, računala i još mnogo toga.