Carbon on Hiili: kuvaus, laajuus, ominaisuudet ja arvostelut

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kehittyneet teknologiat tuovat nykyään säännöllisesti elämäämme monia erilaisia uutuuksia, jotka voivat yksinkertaistaa sitä huomattavasti tai parantaa sen laatua. Tämä koskee erityisesti viimeisimmän kehityksen luomista kemianteollisuudessa, jonka tuotteita käytetään lähes kaikilla ihmisen toiminnan aloilla. Yksi tällainen tietotaito on nyt materiaalihiili. Puhumme siitä mahdollisimman yksityiskohtaisesti artikkelissa.

Määritelmä

Hiili on luonnostaan hiilikuitua, eli komposiittimateriaalia, jossa on erilaisia kerroksia. Yksinkertaisesti sanottuna hiilikuidut rainan muodossa, jonka kuori puolestaan on valmistettu lämpökovettuvista polymeerihartseista. Itse asiassa hiili on nykyään lähes kaikkia komposiittimateriaaleja, joiden kantava pohja on hiilikuitujen muodossa. Kuitenkin samaan aikaan useat apukomponentit voivat olla liitoselementtejä.

Kustannus

Hiili on erittäin kallis lopputuote, jonka hinta määräytyy vaikuttavan käsityön osuuden ja ylipäätään monimutkaisen teknisen prosessin ansiosta. Ymmärtääkuinka kallista hiili on, verrataan sen hintaa teräkseen. Joten jos yksi kilogramma terästä maksaa valmistajalle noin $ 1, niin sama hiilikuitupaino on 20 kertaa kalliimpi. Hiilikuidun kustannusten alentaminen on mahdollista vain ottamalla käyttöön sen luomisprosessin täydellinen automatisointi.

Soveltamisala

Alun perin hiili oli materiaali, joka luotiin avaruusaluksia ja autoteollisuutta varten. Aikojen kuluessa sen ainutlaatuisten suorituskykyominaisuuksien (alhainen ominaispaino, suuri lujuus) ansiosta se on kuitenkin löytänyt sovellusta muilla aloilla, kuten:

- Lentokoneteollisuus.

- Erilaisten urheiluvälineiden, vavojen, kypärien valmistus.

- Lääketieteellisten laitteiden ja muiden valmistus.

Erikoisominaisuudet

Tutkiessamme, mitä hiili on, panemme merkille sen tärkeimmät positiiviset ominaisuudet. Tästä materiaalista valmistetut tuotteet voidaan muotoilla melkein missä tahansa kokoonpanossa. Tämä johtuu siitä, että hiilirainalla on erittäin suuri joustavuus, mikä puolestaan tarjoaa optimaalisen leikkauksen ja leikkauksen. Tässä tapauksessa valmis tuote on ehdottomasti kyllästettävä epoksihartsilla. Tällä tavalla saadut tuotteet voidaan hioa, kiillottaa, maalata ja jopa fleksopainata niihin ilman ongelmia.

Erottuvat ominaisuudet

Jatkamalla pohditaan, mitä hiili on (hiili), osoitamme sen ainutlaatuiset ominaisuudet. Kaikille tämän hiilimuovin tyypeille vahvistimen käyttö on yleistä - hiilikuituja, joiden paksuus on 0,005-0,01 mm, erinomainen jännitys, mutta ei siedä taipumista ja vääntöä. Siksi hiili on materiaali, jota käytetään levyn muodossa. Lisävahvistukseen käytetään usein kumia, mikä antaa hiilikuidusta harmaasävyn. Yleensä hiilelle on ominaista kulutuskestävyys, lujuus, jäykkyys ja alhainen ominaispaino. Sen tiheys on 1450 kg / m3. jopa 2000 kg/m3

Valmistustekniikan hienouksia

Hiilifilamenteista saatuja kuituja saadaan ilmassa lämpökäsittelyn aikana. Eli orgaanisten tai polymeeristen lankojen hapettuminen tapahtuu päivän aikana 250 celsiusasteen lämpötilassa. Sitten suoritetaan karbonointi - saatujen kuitujen lämmitys inertissä kaasuympäristössä lämpötila-alueella 800-1500 astetta molekyylirakenteen valmistelemiseksi optimaalista. Tätä seuraa grafitointi samassa väliaineessa, mutta jo 3000 asteen lämpötiloissa. Tämä prosessi voidaan toistaa useita kertoja hiilipitoisuuden nostamiseksi 99 %:iin.

Lähetyslomake

Hiilikuidut voivat olla joko lyhyitä, leikattuja tai jatkuvina keloina. Mutta kuten edellä mainittiin, hiilellä on huono taivutuskestävyys, jolloin hiilikuidusta muodostetaan usein kankaaksi nimeltään Carbon Fabric. Lisäksi se osoittautuu erilaisten kudosten muodossa: kalanruoto, matto ja niin edelleen. Sattuu, että kuidut yksinkertaisesti katkeavat ennen hartsilla täyttöä melko suurissa ompeleissa. Kantajapohja on useimmiten epoksihartseja,mitkä hiilikuidut asetetaan kerroksittain. 1 mm paksu arkki sisältää pääasiassa kolmesta neljään tällaista kerrosta.

Arvollisuus

Hiilellä on useita kiistattomia etuja, joista meidän on syytä korostaa:

- Pieni ominaispaino. Jopa alumiini on 20 % raskaampaa kuin kuvattu materiaali.

- Hiili, hiilen ja kevlarin yhdistelmä, on vain hieman raskaampaa kuin kumi, mutta paljon vahvempi, ja iskun vaikutuksesta vain murenee, mutta ei hajoa pieniksi hiukkasiksi.

- Kestää korkeita lämpötiloja. Hiili kestää jopa 2000 celsiusastetta.- sillä on hyvä lämpökapasiteetti ja erinomainen tärinänvaimennus.

- Kestää korroosioilmiötä.

- Sillä on korkea vetolujuus ja vetolujuus.

- Sillä on esteettinen ulkonäkö ja koristeellinen vaikutus.

Epäkohdat

Metallituotteisiin verrattuna hiilellä on kuitenkin seuraavat negatiiviset ominaisuudet:

- Suuri herkkyys kohdistaa teräviin iskuihin.

- Palautuksen monimutkaisuus sirujen, murtumien ja erilaisten naarmujen yhteydessä.

- Burnout ja haalistuminen altistuessaan kirkkaalle auringonvalolle. Siksi kaikki hiilikuidusta valmistetut tavarat on erityisesti lakattu tai emaloitu.

- Riittävän pitkäkestoinen tuotteiden tuotanto, joka vaatii huomattavan aikainvestoinnin.

- Ongelmia kierrätyksessä ja uudelleenkäytössä. Vyöhykkeillä, jotka ovat suorassa kosketuksessa metallin kanssa, sen korroosio alkaa, joten kiinnitä näissä kohdissaerityiset lasikuituosat.

Käyttäjien mielipide

Lopuksi panemme merkille ihmisten arvostelut artikkelissa kuvatuista teollisuuden tuotteista. Joten mitä on hiili? Tämä materiaali on monien käyttäjien mukaan erittäin hyvä lujuutensa, mutta samalla keveytensä vuoksi. Tätä arvostivat erityisesti kalastajat, jotka ovat käyttäneet onkivapoja, joista monet ovat hiilipohjaisia. Tietysti tämän lisäksi tällaiset vavat ovat hyviä myös siksi, että niillä on hyvä kestävyys, koska niille on ominaista myös lisääntynyt kulutuskestävyys.