Apakah itu kain karbon? Aplikasi fabrik karbon dalam pelbagai bidang aktiviti

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Apakah itu kain karbon? Ini adalah bahan yang terdiri daripada gentian polimer bertetulang yang sangat ringan dan kuat. Pada terasnya, polimer ini ialah rantaian panjang molekul yang disatukan oleh atom karbon. Lazimnya, polimer yang digunakan untuk membuat fabrik karbon ialah sembilan puluh peratus karbon dicampur dengan sepuluh peratus pelbagai bahan tambahan.

Produk daripada pengeluar yang berbeza mungkin berbeza antara satu sama lain - bergantung pada polimer bertetulang yang digunakan dalam pengeluaran dan gabungan bahan mentah. Komposisi tepat fabrik karbon, sebagai peraturan, tidak didedahkan. Lagipun, ini adalah rahsia perniagaan.

Pengeluaran kain karbon

Penghasilan fabrik karbon bermula dengan melukis ke dalam benang nipis polimer bertetulang. Seterusnya, benang yang diperoleh dalam proses lukisan digulung pada kumparan, dan kemudian, dengan bantuan alat tenun khas, kain itu sendiri ditenun daripadanya. Hanya lima hingga sepuluh mikronsetiap benang mempunyai diameter dan, walaupun begitu, ia sangat kuat.

Fabrik karbon boleh dikatakan bahan tenunan terkuat yang ada hari ini.

Permohonan

Penggunaan kain karbon tidak terhad. Di mana ia digunakan? Selalunya ia digunakan di mana berat rendah, kekonduksian tinggi, kekuatan tinggi diperlukan. Disebabkan fakta bahawa fabrik karbon boleh mempunyai kualiti yang berbeza, penggunaannya bergantung pada komposisi dan kelas fabrik. Contohnya, gred tertinggi gentian ini digunakan dalam industri aeroangkasa.

Pembinaan

Dalam pembinaan, fabrik karbon ultra nipis digunakan dalam sistem tetulang luaran. Semasa pembaikan struktur menanggung beban, penggunaan fabrik karbon dan pengikat epoksi memungkinkan untuk menjalankan pembinaan semula dalam masa yang singkat dan dengan ketara mengurangkan kos buruh jika dibandingkan dengan kaedah tradisional. Walaupun fakta bahawa masa pembaikan dikurangkan beberapa kali, hayat perkhidmatan struktur juga meningkat beberapa kali. Fungsi galas struktur bukan sahaja dipulihkan, tetapi juga meningkat beberapa kali.

Penerbangan

Apakah fabrik karbon dalam penerbangan? Ia digunakan untuk membuat bahagian komposit satu keping, bahan karbon juga digunakan. Produk yang dihasilkan, dicirikan oleh ringan dan kekuatan, memungkinkan untuk menggantikan aloi aluminium dengan gentian karbon. Pada berat lima kali lebih rendah daripada bahagian aluminium, bahagian komposit mempunyai fleksibiliti, kekuatan dan rintangan tekanan yang lebih besar.

Industri

Selain itu, plastik karbon digunakan dalam industri nuklear untuk mencipta reaktor kuasa, di mana keperluan utama untuk bahan yang digunakan ialah rintangan sinaran, rintangan kepada suhu tinggi dan tekanan. Semua sifat yang ada pada kain karbon ini. Di samping itu, perhatian khusus dalam industri nuklear diberikan kepada kekuatan struktur luaran, jadi fabrik juga digunakan secara meluas dalam sistem tetulang luaran.

CFRP

Karbon (atau gentian karbon) digunakan dalam industri automotif untuk pengeluaran kedua-dua komponen dan bahagian individu, dan untuk keseluruhan badan kereta. Nisbah kekuatan kepada berat yang tinggi membolehkan pengeluar mencipta kenderaan yang selamat dan jimat bahan api: pengurangan berat kenderaan akibat gentian karbon mengurangkan pelepasan CO2 sebanyak 16%. Memandangkan terdapat pengurangan penggunaan bahan api beberapa kali.

Kedudukan yang agak kukuh diduduki oleh bahan komposit dalam industri aeroangkasa awam. Permintaan tinggi diberikan kepada mereka oleh beban berat penerbangan angkasa lepas. Gentian karbon dan bahan yang diperbuat daripadanya berfungsi dalam keadaan suhu dan tekanan tinggi dan rendah, di bawah pengaruh sinaran, di bawah beban getaran tinggi, dsb.

Dalam pembinaan kapal, plastik bertetulang gentian karbon ialah komponen terbaik untuk mereka bentuk dan mencipta bahan dan struktur baharu daripadanya kerana rintangan kakisan, kekuatan khusus yang tinggi, bukan magnet, kekonduksian haba yang rendah dan rintangan hentaman tinggi. PilihanBahan khusus ini adalah disebabkan oleh kemungkinan menggabungkan lengai dan kekuatan kimia yang tinggi di dalamnya, serta bunyi, getaran dan penyerapan radio, yang membolehkannya digunakan dalam pembuatan struktur pelbagai jenis kapal awam.

Dalam amalan dunia, tenaga angin adalah salah satu kawasan paling penting di mana bahan karbon digunakan. Industri ini masih di peringkat awal di Rusia, walaupun kincir angin muncul di seluruh dunia: di kawasan pantai, di kawasan tidak berpenghuni, dan di platform luar pesisir. Kekuatan dan keringanan gentian karbon yang tiada tandingan memungkinkan untuk mencipta bilah yang lebih panjang. Seterusnya, mereka menjadi lebih cekap tenaga.

CFRPs juga digunakan secara meluas dalam industri kereta api. Kekuatan dan ringan bahan menyumbang kepada pencerahan struktur kereta api, yang memungkinkan, dengan itu, mengurangkan jumlah berat kereta api, menambah panjangnya dan meningkatkan ciri kelajuan.

Serat karbon juga boleh digunakan dalam pembinaan landasan kereta api dan dalam pembinaan landasan kereta api: panjang wayar akan meningkatkan kekuatan lentur yang tinggi, yang akan mengurangkan bilangan sokongan yang diperlukan dan, pada masa yang sama masa, kurangkan risiko kendur.

Bahan komposit dimasukkan secara intensif dalam cara hidup kebiasaan setiap orang. Banyak barangan pengguna dicipta daripadanya: peralatan dan peralatan sukan, barangan dalaman, perkakas rumah, komputer dan banyak lagi.