Mikä tekee hiilikuidusta niin vahvan

Miksi hiilikuitu on niin vahvaa?
Hiilikuitu on valmistettu kiteisistä hiilifilamenteista. Ne ovat noin 100 kertaa pienempiä kuin ihmisen hiukset. Tarkoissa luvuissa, halkaisija 0.0002-0.0004 tuumaa.

Yleisin hiilikuituprekursori käyttää polyakryylinitriiliä (PAN), vaikka muitakin hiilipohjaisia ​​vaihtoehtoja on olemassa. Hiilikuidussa hiiliatomit ovat tiukasti sidoksissa toisiinsa. Tämä muodostaa sidosketjun.

Ainutlaatuinen kiteiden järjestely tekee komposiitista poikkeuksellisen vahvan. Tämä lujuus paranee entisestään, kun se yhdistetään muihin hiilikuituihin.

Siksi sidottu rakenne tekee hiilikuidusta niin särkymättömän. Vaikka se on erittäin kevyttä.

Hiilikuiduista voidaan kutoa pysyviä muotoja. Tämä mahdollistaa komposiittimateriaalien käytön esimerkiksi proteeseissa. Hiilikuitu on myös erittäin kevyttä.

Olet ehkä kuullut vetolujuudesta. Tämän laadun ansiosta kaikki hiilikuidusta valmistetut tuotteet kestävät korkeaa jännitystä ennen rikkoutumista. Tämä laatu tekee hiilikuidusta hyödyllisen lentokoneiden valmistuksessa.

Sen lisäksi, että hiilikuitu on erittäin vahvaa, se kestää myös uskomattoman kemiallista kulumista ja lämpöä, joten se sopii erinomaisesti teollisuuskäyttöön.

Lopuksi hiilikuitu on lämmönkestävää. Mikään tästä materiaalista valmistettu tuote ei sula helposti. Tämä tekee siitä erinomaisen teräksen korvikkeen.

Hiilikuitutuotteet kestävät jopa 1,000 W/mK lämpöä.

hiilikuitua ja metallia
Kuten edellä mainittiin, hiilikuitua käytetään usein lentokoneiden valmistuksessa. Sekä hiilikuidulla että teräksellä on korkea niin kutsuttu "kimmomoduuli". Tämä on materiaalin jäykkyyden tai muodonmuutoskestävyyden mitta.

Hiilikuitu ja teräs ovat lujia 200 GPa:iin asti, jota käytetään kimmomoduulin mittaamiseen. Tämä luku ei ota huomioon, että teräs on huomattavasti raskaampaa kuin hiilikuitu. Paino huomioon ottaen voimme arvioida, että hiilikuitu on itse asiassa viisi kertaa vahvempaa kuin teräs!