Co dělá uhlíkové vlákno tak pevným

Proč je uhlíkové vlákno tak silné?
Uhlíkové vlákno je vyrobeno z krystalických uhlíkových vláken. Jsou asi 100krát menší než lidský vlas. V přesných číslech, 0.{2}}.0004 palce v průměru.

Nejběžnější prekurzor uhlíkových vláken používá polyakrylonitril (PAN), ačkoli existují i ​​jiné alternativy na bázi uhlíku. V uhlíkových vláknech jsou atomy uhlíku pevně spojeny dohromady. To tvoří řetězec vazeb.

Jedinečné uspořádání krystalů činí kompozit výjimečně pevným. Tato pevnost je dále zvýšena v kombinaci s jinými uhlíkovými vlákny.

Proto je to spojená struktura, která dělá uhlíkové vlákno tak nerozbitné. I když je velmi lehký.

Uhlíková vlákna lze utkat do stálých tvarů. To umožňuje použití kompozitních materiálů například v protetice. Karbonové vlákno je také velmi lehké.

Možná jste slyšeli o pevnosti v tahu. Tato kvalita umožňuje čemukoli vyrobenému z uhlíkových vláken odolat vysokému napětí, než se zlomí. Díky této kvalitě jsou uhlíková vlákna užitečná při výrobě letadel.

Kromě toho, že je uhlíkové vlákno extrémně pevné, je také neuvěřitelně odolné vůči chemickému opotřebení a teplu, takže je ideální pro průmyslové použití.

V neposlední řadě je karbonové vlákno tepelně odolné. Žádný výrobek vyrobený z tohoto materiálu se snadno neroztaví. Díky tomu je vynikající náhradou za ocel.

Výrobky z uhlíkových vláken vydrží teplo až 1,000 W/mK.

uhlíkových vláken a kovu
Jak jsme zmínili výše, uhlíková vlákna se často používají při výrobě letadel. Uhlíková vlákna i ocel mají vysokou úroveň toho, co se nazývá „modul pružnosti“. Toto je míra tuhosti materiálu nebo odolnosti vůči deformaci.

Uhlíková vlákna a ocel jsou pevné až do 200 GPa, což je jednotka používaná k měření modulu pružnosti. Toto číslo neodpovídá skutečnosti, že ocel je výrazně těžší než uhlíková vlákna. Vezmeme-li v úvahu hmotnost, můžeme odhadnout, že uhlíkové vlákno je ve skutečnosti pětkrát pevnější než ocel!