Otomobil endüstrisindeki karbon ilk kez 60'lı yıllarda spor otomobillerin yaratılmasında kullanılmaya başlandı. Yavaş yavaş, bu malzemenin olağandışı özelliklerinden dolayı geleneksel makine üreticilerinin dikkatini çekmeye başladı.
Karbon ve bileşimi
Karbon (veya karbon fiber), gücü çok daha düşük kütleli (yaklaşık olarak alüminyumunki gibi) alaşımlı çelikle karşılaştırılabilir olan en iyi karbon filamentleri (çap 0,09 mm) kümesidir. Bu ipliklerden elyaf dokunur; sonuç çok dayanıklı bir kumaştır. Lifler rastgele sıralanabileceği gibi dokuma şeklinde de olabilir.
Karbon fiber üretimi için başlangıç malzemesi, özellikleri yüne benzeyen beyaz bir madde olan poliakrilonitrildir. İnert gaz ortamında birkaç kez ısıtılır. İlk aşamada, + 260 ° C sıcaklıkta, maddenin yapısı değiştirilir (moleküler düzeyde), daha sonra zaten + 700 ° C'de, karbon atomları hidrojeni "dökmeye zorlar". Yavaş yavaş, birkaç kez ısıtıldıktan sonra + 3000 ° C'ye getirilir - bu işleme grafitizasyon denir. Sonuç olarak, karbon daha fazla olur ve atomları arasındaki bağ daha güçlü olur. Basitçe söylemek gerekirse, karbon, karbonizasyona ısıtılan karbon fiber olarak kabul edilebilir.
Karbon özellikleri ve uygulamaları
Karbonun ana olumlu özelliklerinden biri, 1500 kg / cu'ya ulaşan yüksek mukavemetidir. m Bu durumda, çekme mukavemeti 1800 mPa'ya ulaşır. Bu malzemenin sıcaklık limiti + 2000 °C'dir. Karbon fiber filamentler yalnızca gerilimde iyi çalışır, bu nedenle sert bir yapı oluşturmak çok sorunludur. Karbon oldukça kırılgandır, çarpma anında parçalanır, bu nedenle parçayı onarmak neredeyse imkansızdır. Ultraviyole ışığa sürekli maruz kalma ile karbon fiber orijinal rengini kaybeder. Bununla birlikte, olumlu özellikler dezavantajlardan daha ağır basmaktadır; Bu, uzay teknolojisinden bahsetmeden, ondan spor otomobiller için fren diskleri, balataların üretimi ile onaylanır.
Karbonun özelliklerinden biri, g / sq cinsinden ifade edilen özgül ağırlıktır (veya kumaşın yoğunluğudur). m Bu parametre, birkaç bin iplik içerebilen elyafın kalınlığına bağlıdır. Örneğin, işaretleme 2K tanımını içeriyorsa, fiberde 2000 iplik vardır. En dayanıklı karbon UHM olarak kısaltılır. Yoğunluğa ek olarak, önemli bir özellik ipliklerin dokuma şeklidir (en ucuz malzemede yoktur).
Araç akordu yapılırken en çok Twill, Saten, Plain gibi dokuma türleri kullanılır. Bir fiberdeki en yaygın iplik sayısı 1 ila 24K'dır. İkinci tip kumaş, askeri teçhizatın imalatında büyük stres altında yaygın olarak kullanılmaktadır.
