Ampia gamma di fibre di carbonio utilizzate

Ampia gamma di fibre di carbonio utilizzate

Quando si tratta di fibra di carbonio, molte persone si sentiranno strane e familiari. Ciò che è familiare è che il materiale della fibra di carbonio può essere ascoltato ovunque, ma ciò che non è familiare è l'applicazione specifica della fibra di carbonio, ed è difficile dirlo contemporaneamente.

In effetti, nella grande famiglia di materiali compositi, i materiali rinforzati in fibra sono sempre stati al centro dell'attenzione. Dall'avvento del composito di plastica rinforzato in fibra di vetro con fibra di vetro e resina organica, fibra di carbonio, fibra ceramica e compositi rinforzati in fibra di boro sono stati sviluppati con successo, le proprietà sono state continuamente migliorate e l'applicazione della fibra di carbonio è stata ampliata.

Cos'è la fibra di carbonio?
La fibra di carbonio viene trasformata da fibra organica attraverso una serie di trattamento termico e la fibra inorganica ad alte prestazioni con contenuto di carbonio superiore al 90% è un nuovo materiale con eccellenti proprietà meccaniche e caratteristiche intrinseche dei materiali di carbonio. Ha anche la morbida trasformabilità della fibra tessile ed è una nuova generazione di materiale in fibra rinforzata.
In termini popolari, la fibra di carbonio è un nuovo materiale composito costruito mediante carbonizzazione di materie plastiche rinforzate in fibra ordinaria.

02 Proprietà della fibra di carbonio.
Sei o sette pezzi di questo materiale sono legati per renderlo sottile come un capelli.
È un materiale così fine che il suo gravità specifica è inferiore a 1x4 di acciaio, ma la sua durezza è otto o nove volte quella dell'acciaio e può essere deformata a piacimento.
La resistenza alla trazione dei compositi di resina in fibra di carbonio è generalmente superiore a 3500 MPA, che è da 7 a 9 volte quella dell'acciaio, e anche il modulo elastico di trazione di 23000 ~ 43000MPa è superiore a quello dell'acciaio.

La fibra di carbonio ha le caratteristiche dei materiali di carbonio generale, come resistenza ad alta temperatura, resistenza all'attrito, conducibilità elettrica, conduttività termica e resistenza alla corrosione, ma diverse dai normali materiali di carbonio, la fibra di carbonio ha un'anisotropia notevole, morbidezza e può essere trasformata in tutti i tipi di tessuti. Mostra elevata resistenza lungo l'asse della fibra.


Il principale vincolo all'uso su larga scala di questo materiale è dovuto al suo processo tecnologico e alle materie prime troppo complesse che aumentano il prezzo e, sebbene il materiale sia buono, ha anche una fibra fatale di difetto-carbonio è non riparato.

Questo rende la già costosa creazione in fibra di carbonio fragile come un'opera d'arte, come le parti in fibra di carbonio in un'auto sportiva, il danno è irreparabile e può essere sostituito solo in un set completo.

03 Applicazione della fibra di carbonio.
L'uso principale della fibra di carbonio è quello di creare materiali strutturali mediante resine, metalli, ceramiche e altri substrati.

Gli indici completi di resistenza specifica e modulo specifico dei compositi di resina epossidica rinforzati in fibra di carbonio sono i più alti tra i materiali strutturali esistenti.

I compositi in fibra di carbonio hanno vantaggi nei campi con requisiti rigorosi come densità, rigidità, peso e caratteristiche di fatica e in situazioni in cui sono necessarie alta temperatura e elevata stabilità chimica.

La fibra di carbonio è stata prodotta nei primi anni '50 per soddisfare le esigenze di scienze e tecnologie all'avanguardia come razzo, aerospaziale e aviazione, ed è anche ampiamente utilizzata in attrezzature sportive, tessili, macchinari chimici e campi medici.

Con i requisiti sempre più rigorosi della tecnologia all'avanguardia sulle prestazioni tecniche dei nuovi materiali, i lavoratori scientifici e tecnologici sono invitati a fare continui sforzi per migliorare.

All'inizio degli anni '80, la fibra di carbonio ad alte prestazioni e ad altissime prestazioni è apparsa uno dopo l'altro, il che è un altro salto nella tecnologia, ma indica anche che la ricerca e la produzione di fibre di carbonio sono entrate in uno stadio avanzato.

Il materiale composito composto da fibra di carbonio e resina epossidica è diventato una sorta di materiale aerospaziale avanzato a causa della sua bassa gravità specifica, buona rigidità e alta resistenza.

Perché per ogni riduzione di 1 kg del peso del veicolo spaziale, il veicolo di lancio può essere ridotto di 500 kg.

Pertanto, i materiali compositi avanzati vengono utilizzati nell'industria aerospaziale. C'è un combattente verticale di decollo e atterraggio, che utilizza compositi in fibra di carbonio che rappresentano 1x4 del peso dell'aeromobile e 3 del peso dell'ala.
Al giorno d'oggi, l'applicazione principale nel campo dell'aerospaziale è ancora nel campo degli aerei civili industriali, da un lato, l'aereo non è facile da danneggiare, dall'altra parte, il danno dell'aereo deve essere sostituito nel suo insieme e il suo peso leggero e l'elevata durezza sono stati portati in pieno gioco.
In F1 (World Formula One Championship), la maggior parte della struttura del corpo è realizzata in fibra di carbonio.
Uno dei punti di forza delle migliori auto sportive è anche l'uso di fibre di carbonio in tutto il corpo per migliorare l'aerodinamica e la forza strutturale.
Come l'interno di un'auto sportiva, la cabina di pilotaggio è generalmente fatta di fibra di carbonio, anche se l'auto ha un incidente grave, il guscio generale è danneggiato, la cabina di pilotaggio può essere mantenuta intatta.

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