Karbonski vlakno: svojstva, fotografija, prijem, upotreba

Napredne industrije i gradnja posljednjih godina su svladali mnoge temeljito nove tehnologije, od kojih su većina povezane s inovativnim materijalima. Prosječni korisnik može primijetiti očitovanje ovog postupka pomoću primjera građevinskih materijala s uključivanjem kompozita. Također u automobilskoj industriji uvedeni su ugljični elementi koji povećavaju performanse sportskih automobila. I to nisu svi smjerovi u kojima su ugljik-plastika uključena. Temelj za ovu komponentu su ugljična vlakna, čije fotografije su prikazane u nastavku. Zapravo, u neusporedivim tehničkim i fizičkim osobinama, stvara se jedinstvena i aktivna distribucija kompozita nove generacije.

Tehnologija proizvodnje

Za proizvodnju materijala, sirovine se koriste u obliku prirodnih ili kemijska vlakna organsko podrijetlo. Nadalje, kao posljedica posebnog tretmana, samo atomi ugljika ostaju od početne preforme. Glavni utjecaj snage je temperatura. Tehnološki proces uključuje izvršavanje nekoliko faza toplinske obrade. U prvoj fazi, primarna se struktura oksidira pod uvjetima temperature do 250 ° C. U sljedećem koraku, priprema ugljičnih vlakana ide u postupak karbonizacije, zbog čega se materijal zagrijava u atmosferi dušika na visokim temperaturama do 1500 ° C. Tako se stvara grafit-slična struktura. Konačna obrada u obliku grafitizacije na 3000 ° C dovršava cijeli proizvodni proces. U ovoj fazi, sadržaj čistog ugljika u vlaknima doseže 99%.

Gdje se koristi ugljični vlakno?

U prvim godinama je popularizacija materijala koristiti isključivo u visoko specijaliziranih područja, danas je širenje proizvodnje, koji se aktivira s obzirom khimvolokno. Materijal je prilično plastičan i heterogen u pogledu mogućnosti rada. S velikom vjerojatnošću primjene takvih vlakana će se proširiti, ali već su danas oblikovani osnovni tipovi materijalne prezentacije na tržištu. Konkretno, napominjemo građevinarstvu, medicini, proizvodnji elektronike, kućanskih aparata i tako dalje. D. S obzirom na specijaliziranim područjima, korištenje karbonskih vlakana je i dalje važno za proizvođače zrakoplova, medicinskih elektrode i materijalom koji apsorbira.

Oblici proizvodnje

Prije svega, ovaj toplinski otporne tkanine, među kojima su tkanine prediva, pletiva, klobučina i slično. D. Više tehnološki trend je za proizvodnju kompozita. Možda je to najširi segment u kojem se ugljik vlakna predstavlja kao osnova za proizvode za serijsku proizvodnju. Konkretno, to su ležajevi, komponente otporne na toplinu, dijelovi i razni elementi koji rade u agresivnim okruženjima. Composites uglavnom usmjerena na automobilskom tržištu, međutim, i građevinskog područja je sasvim spreman razmotriti novi prijedlog iz proizvođača kemijskih vlakana.

Svojstva materijala

Specifičnost tehnologije dobivanja materijala ostavila je svoj utisak na performanse vlakana. Kao rezultat toga, visoka toplinska stabilnost postala je glavna osobitost strukture takvih proizvoda. Uz toplinske učinke, materijal je otporan na kemijske agresivne medije. Istina, ako je kisik prisutan u procesu oksidacije tijekom zagrijavanja, to ima štetan učinak na vlakna. Ali mehanička čvrstoća karbonskih vlakana mogu se natjecati s mnogim tradicionalnim materijalima koji se smatraju čvrstim i otporni na oštećenja. Ova je kvaliteta posebno izražena u ugljičnim proizvodima. Još jedna imovina koja ima potražnju među tehnolozima različitih proizvoda je sposobnost apsorpcije. Zbog aktivne površine, ovo se vlakno može smatrati učinkovitim katalitičkim sustavom.

proizvođači

Vođe u segmentu su američke, japanske i njemačke tvrtke. Ruska tehnologija u ovom području nije se znatno razvila posljednjih godina i još uvijek se temelji na razvoju vremena SSSR-a. Do danas polovica svjetskih proizvedenih vlakana predstavlja udio japanskih tvrtki Mitsubishi, Kureha, Teijin, itd. Nijemci i Amerikanci dijele drugi dio među sobom. Dakle, iz SAD-a tvrtka Cytec djeluje, au Njemačkoj ugljična vlakna proizvodi tvrtka SGL. Ne tako davno, tajvanski poduzetnik Formosa Plastics ušao je u popis voditelja tog pravca. Što se tiče domaće proizvodnje, razvoj kompozita odnosi se samo na dvije tvrtke - Argon i Khimvolokno. Istodobno, bjeloruski i ukrajinski poduzetnici koji su u razvoju novih niša za komercijalnu upotrebu ugljičnih plastičnih masa napravili su ozbiljna dostignuća posljednjih godina.

Budućnost ugljičnih vlakana

Budući da neke vrste ugljičnih plastičnih masa već u skoroj budućnosti omogućuju proizvodnju proizvoda koji mogu očuvati izvorne strukture milijunima godina, mnogi stručnjaci predviđaju prekomjerno stvaranje takvih proizvoda. Unatoč tome, zainteresirane tvrtke i dalje voze utrku tehnoloških ažuriranja. I u mnogočemu je opravdano, budući da svojstva ugljičnih vlakana prelaze analogne kvalitete tradicionalnih materijala veličinom veličine. Dovoljno je podsjetiti na otpornost na snagu i toplinu. Slijedom ovih prednosti, programeri razvijaju nove smjerove razvoja. Provedba materijala vjerojatno će pokriti ne samo specijalizirana područja, već i područja koja su blizu masovnog potrošača. Na primjer, konvencionalni plastični, aluminijski i drveni elementi mogu se zamijeniti plastičnom armiranom karbonskom vlaknima koja će za različite karakteristike učinka premašiti uobičajene materijale.

zaključak

Mnogi čimbenici ometaju široku diseminaciju inovativnih kemijskih vlakana. Jedna od najznačajnijih je visoka cijena. Budući da ugljična vlakna zahtijevaju korištenje high-tech opreme za proizvodnju, ne može se priuštiti svaka tvrtka. Ali to nije najvažnija stvar. Činjenica je da nisu svi proizvođači zainteresirani za takve radikalne promjene u kvaliteti proizvoda. Dakle, povećanje dugovječnosti jednog elementa infrastrukture, proizvođač ne može uvijek obavljati sličnu nadogradnju na povezanim komponentama. Kao rezultat toga stvara se neravnoteža koja smanjuje sva dostignuća novih tehnologija na nulu.