Углеродные волокна представляют собой нитевидные композиты, состоящие более чем на 90% из углерода и нитей диаметром от 5 до 15 мкм.. Композитный материал формируется путем соединения определенных нерастворимых материалов вместе, чтобы получить продукт более высокого качества, чем оригинал. Волокна соединены полимером, который называется матрица (смола), который действует как своего рода клей, который связывает волокна в виде нитей, придает форму материалу и распределяет силу внутри набора.
Сравнение волос (сверху слева направо вниз) с углеродным волокном[1]
Производство углеродных волокон обычно осуществляется через пиролиз контролируемые пластиковые волокна, то есть эти волокна подвергаются воздействию высоких температур (выше 800 ºC), и этот материал разлагается и превращается в твердый углеродистый материал. Материал, наиболее широко используемый в настоящее время для производства углеродных волокон, - это полиакрилонитрил (КАСТРЮЛЯ, также называемый Орлон,акрил а также Дарлон), аддитивный полимер, образованный последовательным добавлением мономеров акрилонитрила:
Углеродные волокна также могут быть произведены пиролизом деготь или из район.
Первым, кто намеренно производил углеродные волокна, был Томас Эдисонв 1878 году путем пиролиза хлопка, который будет использоваться в нити накаливания. Однако производство коммерческих углеродных волокон началось только в 1950 году, и с тех пор было проведено много исследований для улучшения качества этого материала.
Среди основных свойств углеродных волокон: высокая прочность на разрыв, модуль упругости. чрезвычайно высокая, низкая удельная масса, хорошее электрическое и термическое сопротивление, а также химическая инертность, за исключением окисление.
Поскольку углеродные волокна такие прочные и в то же время легкие, они представляют собой универсальный материал с широким применением, который широко используется в производстве космических аппаратов, в конструктивных элементах, подверженных воздействию высоких температур, таких как компоненты авиационных и ракетных турбин, в автомобильной промышленности, в оборудовании, используемом в электроаналитические методы в деталях велосипеда, а также в потребительских товарах, таких как сотовые телефоны, обувь, мебель, бытовая техника, медицина, спорт и Стоматологическая помощь.
Существует более 100 различных типов углеродных волокон, и для каждого применения вы должны выбрать наиболее удобный в соответствии с его свойствами. К сожалению, Бразилия производит очень мало этого композита, страны, которые доминируют в этой области, - Япония и Германия.
* Кредиты на изображения:
[1]: Изображение взято из: Wikimedia Commons;
[2]: Автор: Джордан Тан /Fonte:Shutterstock.com
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет