Breed scala aan koolstofvezel gebruikt

July 19, 2023

Als het gaat om koolstofvezel, zullen veel mensen zich vreemd en vertrouwd voelen. Wat bekend is, is dat het materiaal van koolstofvezel overal kan worden gehoord, maar wat onbekend is, is de specifieke toepassing van koolstofvezel, en het is moeilijk om het meteen te zeggen.

In de grote familie van samengestelde materialen zijn vezelversterkte materialen altijd de aandacht van de aandacht geweest. Sinds de komst van glasvezelversterkte plastic composiet met glasvezel en organische hars, zijn koolstofvezel, keramische vezels en boorvezelversterkte composieten met succes ontwikkeld, de eigenschappen zijn continu verbeterd en is de toepassing van koolstofvezel uitgebreid.

Wat is koolstofvezel?
Koolstofvezel wordt getransformeerd van organische vezels door een reeks warmtebehandeling, en de anorganische krachtige vezels met koolstofgehalte meer dan 90% is een nieuw materiaal met uitstekende mechanische eigenschappen en inherente kenmerken van koolstofmaterialen. Het heeft ook de zachte verwerkbaarheid van textielvezels en is een nieuwe generatie versterkt vezelmateriaal.
In populaire termen is koolstofvezel een nieuw composietmateriaal dat is geconstrueerd door de carbonisatie van gewone vezelversterkte kunststoffen.

02 Eigenschappen van koolstofvezel.
Zes of zeven stukken van dit materiaal worden samengebonden om het zo dun te maken als een haar.
Het is zo'n mooi materiaal dat zijn soortelijk gewicht minder is dan 1x4 van staal, maar de hardheid is acht of negen keer dat van staal, en het kan naar believen worden vervormd.
De treksterkte van composieten van koolstofvezelhars is in het algemeen hoger dan 3500 MPa, dat 7 tot 9 keer die van staal is, en de trekelastische modulus van 23000 ~ 43000MPa is ook hoger dan die van staal.

Koolstofvezel heeft de kenmerken van algemene koolstofmaterialen, zoals weerstand op hoge temperatuur, wrijvingsweerstand, elektrische geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid en corrosieweerstand, maar verschillend van gewone koolstofmaterialen, koolstofvezel heeft opmerkelijke anisotropie, zachtheid en kan worden verwerkt tot allerlei stoffen. Het toont hoge sterkte langs de vezelas.

De belangrijkste beperking van het grootschalige gebruik van dit materiaal is te wijten aan het te complexe technologische proces en grondstoffen die de prijs verhogen, en hoewel het materiaal goed is, heeft het ook een dodelijke defect-koolstofvezel.

Dit maakt de al dure creatie van koolstofvezel zo kwetsbaar als een kunstwerk, zoals de koolstofvezelonderdelen in een sportwagen, de schade is onherstelbaar en kan alleen worden vervangen in een complete set.

03 Toepassing van koolstofvezel.
Het belangrijkste gebruik van koolstofvezel is om structurele materialen te maken door samen te stellen met harsen, metalen, keramiek en andere substraten.

De uitgebreide indexen van specifieke sterkte en specifieke modulus van koolstofvezelversterkte epoxyharscomposieten zijn de hoogste van de bestaande structurele materialen.

Composieten van koolstofvezel hebben voordelen in velden met strikte vereisten zoals dichtheid, stijfheid, gewicht en vermoeidheidskenmerken, en in situaties waarin hoge temperatuur en hoge chemische stabiliteit vereist zijn.

Koolstofvezel werd in de vroege jaren 1950 geproduceerd om te voldoen aan de behoeften van geavanceerde wetenschap en technologie zoals raket, ruimtevaart en luchtvaart, en het wordt ook veel gebruikt in sportapparatuur, textiel, chemische machines en medische velden.

Met de steeds strengere vereisten voor geavanceerde technologie over de technische prestaties van nieuwe materialen, worden wetenschappelijke en technologische werknemers aangespoord continue inspanningen te leveren om te verbeteren.

In de vroege jaren tachtig verscheen hoogwaardige en ultrahoogte-prestaties koolstofvezel na elkaar, wat een nieuwe sprong in technologie is, maar geeft ook aan dat het onderzoek en de productie van koolstofvezel een gevorderd stadium is ingegaan.

Het composietmateriaal dat bestaat uit koolstofvezel en epoxyhars is een soort geavanceerd ruimtevaartmateriaal geworden vanwege het lage specifieke gewicht, de goede stijfheid en hoge sterkte.

Omdat voor elke vermindering van 1 kg in het gewicht van het ruimtevaartuig, het lanceervoertuig met 500 kg kan worden verminderd.

Daarom worden geavanceerde composietmaterialen gebruikt in de ruimtevaartindustrie. Er is een verticale start- en landingsjager, die composieten van koolstofvezel gebruikt die goed zijn voor 1x4 van het gewicht van het vliegtuig en 3 van het gewicht van de vleugel.
Tegenwoordig bevindt de belangrijkste toepassing op het gebied van ruimtevaart zich nog steeds op het gebied van industriële civiele vliegtuigen, enerzijds is het vliegtuig niet gemakkelijk te beschadigen, anderzijds moet de schade van het vliegtuig als geheel worden vervangen, en het lichte gewicht en de hoge hardheid zijn in volle gang gebracht.
In F1 (World Formule 1 Championship) is het grootste deel van de lichaamsstructuur gemaakt van koolstofvezel.
Een van de verkoopargumenten van topsportwagens is ook het gebruik van koolstofvezel over het hele lichaam om de aerodynamica en de structurele sterkte te verbeteren.
Net als het interieur van een sportwagen, is de cockpit over het algemeen gemaakt van koolstofvezel, zelfs als de auto een groot ongeval heeft, de algemene schaal is beschadigd, kan de cockpit intact worden gehouden.