Jaký je rozdíl mezi uhlíkovými vlákny a kevlarem®?
Jul 13, 2024
Zanechat vzkaz
CO JE TO UHLÍKOVÉ VLÁKNO?
Uhlíková vlákna jsou dlouhá tenká vlákna většinou vyrobená z atomů uhlíku, které jsou spojeny dohromady v mikroskopických krystalech.
Krystal je zarovnán, což je činí neuvěřitelně silnými. Poté se zkroutí dohromady, velmi podobně jako proces výroby bavlny, do příze. Příze je pak tkaná dohromady, aby se vytvořila tkanina z uhlíkových vláken. Existují různé typy vazby pro uhlíková vlákna:
Prostý:Také známý jako obousměrný standard nad/pod velmi snadno ovladatelný díky těsné vazbě.
Kepr:Diagonální dezén z horní a spodní části Jedná se o nejznámější vzor z uhlíkových vláken a nabízí volnější formu než obyčejný design, takže je lepší pro složitější tvary.
Satén:Satén má cihlovou podobnost, která pochází z počtu překročení (typicky čtyři nebo osm) k jednomu pod. Se vzorem se nepracuje nejsnáze a nejlépe se hodí pro složité křivky.
Jednosměrný:Jak název napovídá, veškerá příze je jednosměrná. Neexistuje žádná vazba a často je držena pohromadě nití, i když to nemění strukturu uhlíkového vlákna. Nejvíce se hodí do forem, které mají sílu působící pouze na jednu osu
JAK SE VYRÁBÍ UHLÍKOVÉ VLÁKNO?
Každý výrobce uhlíkových vláken má svůj způsob výroby materiálu, který mu dodává sílu nebo estetické prodejní vlastnosti. Všechna uhlíková vlákna však zpravidla pocházejí z organických polymerů, což jsou řetězce molekul držených pohromadě atomy uhlíku.
Výrobní proces PAN (polyakrylonitrilu) představuje přibližně 90 % veškeré výroby uhlíkových vláken a je pětifázový:
Polyakrylonitril je smíchán s jinými předměty a spřádán, aby se vytvořila vlákna, která se natahují a čistí.
Ke stabilizaci se pak přidávají chemikálie
Teplo se přidává, vysoké teploty pomáhají vytvářet pevně spojené uhlíkové krystaly.
Vlákna jsou oxidována pro zlepšení vazebných vlastností.
Nakonec jsou prameny potaženy a navinuty do různě velkých nití. Než se uhlíkové vlákno stane kompozitním materiálem, přidá se polymer a teplo, tlak nebo vakuum spojí vlákno s polymerem a vytvoří kompozitní materiál.
Stejně jako u každého výrobního procesu budou použité materiály vytvářet specifické kvality a efekty v uhlíkových vláknech, což umožňuje rozdíly v třídění a použití.
JAKÉ JSOU VÝHODY UHLÍKOVÉHO VLÁKNA?
Uhlíkové vlákno je dobře známé pro svou nízkou hmotnost a vysokou pevnost, což z něj činí ideální pokročilý kompozitní materiál v námořním, automobilovém a leteckém průmyslu. Mezi hlavní výhody patří:
Vynikající poměr pevnosti a hmotnosti
Vysoká tepelná odolnost
Vysoká chemická/korozní odolnost (při použití se správnou pryskyřicí)
Extrémně flexibilní, takže je vhodný pro řadu aplikací
Vynikající únavové vlastnosti
Pracuje s řadou různých materiálů
Elektrická a tepelná vodivost
Má nízký koeficient tepelné roztažnosti
JAKÉ JSOU STRÁNKY UHLÍKOVÉHO VLÁKNA?
Navzdory široké škále výhod je uhlíkové vlákno stále relativně novým kompozitním materiálem, který má některé nevýhody:
Drahé ve srovnání s jinými kompozitními materiály
Náročnější na výrobu
V současné době nejsou recyklovatelné, často se uhlíkové vlákno používá jako náhrada oceli nebo hliníku, což jsou oba recyklovatelné materiály
Rozbije se/rozbije se, když je zatlačen nad jeho možnosti
Pokud je poškozen, musí být vyměněn, nikoli opraven jako kovová konstrukce
Odeslat dotaz