Mitä eroa on hiilikuidun ja kevlarin välillä?

Mikä on hiilikuitu?

Hiilikuidut ovat pitkiä, ohuita lankoja, jotka koostuvat pääasiassa hiiliatomeista, jotka on sidottu yhteen mikroskooppisiin kiteisiin.

Kiteet ovat kohdakkain, mikä tekee niistä erittäin vahvoja. Sitten ne kierretään yhteen, aivan kuten puuvillan tuotantoprosessissa, langaksi. Langat kudotaan sitten yhteen hiilikuitukankaaksi. Hiilikuiduille on olemassa erilaisia ​​kudoksia:

Plain Weave: Tunnetaan myös nimellä Two-Way Standard Top/Down on erittäin helppo käsitellä tiukan kudoksen ansiosta.

Twill: Diagonaalinen kuvio yli- ja alta Se on tunnetuin hiilikuitukuvio ja tarjoaa löysemmän muodon kuin normaalit mallit, joten se sopii monimutkaisempiin muotoihin.

Satiini: Satiinilla on tiilimäinen kaltaisuus, joka tulee luvuista, jotka ovat enemmän kuin (yleensä neljä tai kahdeksan) alle yhden. Tämä kuvio ei ole helpoin työstää, mutta se toimii parhaiten monimutkaisten käyrien kanssa.

Yksisuuntainen: Kuten nimestä voi päätellä, kaikki langat ovat yksisuuntaisia. Kudotusta ei ole, yleensä lankaa käytetään pitämään se koossa, mutta tämä ei muuta hiilikuidun rakennetta. Paras muoteille, joita jännitetään vain yhdellä akselilla

Miten hiilikuitua valmistetaan?

Jokaisella hiilikuituvalmistajalla on oma menetelmänsä materiaalin valmistamiseksi antaakseen sille lujuutta tai esteettisiä myyntiominaisuuksia. Tyypillisesti kuitenkin kaikki hiilikuidut ovat peräisin orgaanisista polymeereistä, jotka ovat yhdessä pidettyjen hiiliatomien molekyyliketjuja.

PAN (polyakryylinitriilin) ​​valmistusprosessi muodostaa noin 90 prosenttia kaikesta hiilikuidun valmistuksesta ja on jaettu viiteen vaiheeseen:

Polyakrylonitriili sekoitetaan muihin esineisiin ja kehrätään kuiduiksi, jotka sitten venytetään ja puhdistetaan.

Sitten lisätään kemikaaleja stabiloimaan

Lisäämällä lämpöä korkeat lämpötilat auttavat muodostamaan tiiviisti sitoutuneita hiilikiteitä.

Kuidut hapetetaan sidosominaisuuksien parantamiseksi.

Lopuksi säikeet päällystetään ja kääritään erikokoisiksi langoiksi. Ennen kuin hiilikuidusta tulee komposiitti, lisätään polymeeriä, ja langat ja polymeeri liitetään yhteen lämmön, paineen tai tyhjiön avulla komposiitin muodostamiseksi.

Kuten kaikissa valmistusprosesseissa, käytetyt materiaalit luovat hiilikuituun erityisiä ominaisuuksia ja vaikutuksia, mikä mahdollistaa luokittelun ja käyttöerot.

Mitä hyötyä hiilikuidusta on?

Hiilikuitu tunnetaan kevyestä painostaan ​​ja lujuudestaan, mikä tekee siitä ihanteellisen edistyneen komposiittimateriaalin meri-, auto- ja ilmailuteollisuudessa. Keskeisiä etuja ovat:

Erinomainen vahvuus-painosuhde

korkea lämmönkestävyys

Korkea kemiallinen/korroosionkestävyys (käytettäessä oikean hartsin kanssa)

Erittäin joustava monenlaisiin sovelluksiin

erinomaiset väsymisominaisuudet

Sopii useille eri materiaaleille

sähkö- ja lämmönjohtavuus

Sillä on alhainen lämpölaajenemiskerroin

Mitkä ovat hiilikuidun haitat?

Monista eduistaan ​​huolimatta hiilikuitu on vielä suhteellisen uusi komposiittimateriaali, mutta sillä on myös joitain haittoja:

Kallista verrattuna muihin komposiittimateriaaleihin

Valmistus on työvoimavaltaisempaa

Tällä hetkellä ei kierrätettävää, hiilikuitua käytetään usein teräksen tai alumiinin sijasta, jotka molemmat ovat kierrätettäviä materiaaleja

Halkeilee/särkyy, kun sen kapasiteetti ylittyy

Jos se on vaurioitunut, se on vaihdettava, ei korjattava kuten metallirakenteita