Какво е въглеродна кърпа? Приложението на въглеродната тъкан в различни области на дейност

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Какво е въглеродна кърпа? Това е материал, който се състои от изключително леки и здрави влакна от подсилен полимер. В основата си този полимер е дълга верига от молекули, държани заедно от въглеродни атоми. Обикновено полимерът, използван за направата на въглеродна тъкан, е деветдесет процента въглерод, смесен с десет процента различни добавки.

Продуктите от различни производители могат да се различават един от друг - в зависимост от подсиления полимер, използван при производството и комбинациите от суровини. Точният състав на въглеродната тъкан като правило не се разкрива. Все пак това е търговска тайна.

Производство на въглероден плат

Производството на въглеродна тъкан започва с изтегляне на тънки нишки от подсилени полимери. След това получените в процеса на рисуване нишки се навиват върху калерчетата и след това с помощта на специални станове от тях се изтъква самата тъкан. Само пет до десет микронавсяка нишка има диаметър и въпреки това е много здрава.

Въглеродната тъкан е може би най-здравата тъкан материал, наличен днес.

Заявление

Използването на въглероден плат може да бъде неограничено. Къде се прилага? Най-често се използва там, където се изисква ниско тегло, висока проводимост, висока якост. Поради факта, че въглеродната тъкан може да има различни качества, нейното използване до голяма степен зависи от състава и класа на тъканта. Например, най-високият клас на това влакно се използва в аерокосмическата индустрия.

Строителство

В строителството, ултратънката въглеродна тъкан се използва във външната усилваща система. По време на ремонта на носещи конструкции, използването на въглеродна тъкан и епоксидно свързващо вещество прави възможно извършването на реконструкция за кратко време и значително намалява разходите за труд в сравнение с традиционните методи. Въпреки факта, че времето за ремонт се намалява няколко пъти, експлоатационният живот на конструкцията също се увеличава няколко пъти. Носещата функция на конструкцията не само се възстановява, но и се увеличава няколко пъти.

Авиация

За какво е карбонова тъкан в авиацията? Използва се за създаване на композитни части от една част, използват се и въглеродни материали. Получените продукти, характеризиращи се с лекота и здравина, дават възможност за замяна на алуминиевите сплави с въглеродни влакна. С тегло пет пъти по-малко от алуминиевите части, композитните части имат по-голяма гъвкавост, здравина и устойчивост на натиск.

Индустрия

Също така, въглеродните пластмаси се използват в ядрената индустрия за създаване на енергийни реактори, където основното изискване за използваните материали е тяхната радиационна устойчивост, устойчивост на високи температури и налягане. Всички тези свойства има въглеродната тъкан. В допълнение, специално внимание в ядрената индустрия се отделя на здравината на външните конструкции, така че тъканта се използва широко и във външната армировъчна система.

CFRP

Въглерод (или въглеродни влакна) се използва в автомобилната индустрия за производството както на отделни компоненти и части, така и за цели каросерии на автомобили. Високото съотношение здравина към тегло позволява на производителите да създават безопасни и ефективни превозни средства: намаляването на теглото на превозното средство поради въглеродните влакна намалява емисиите на CO2 с 16%. Тъй като има намаление на разхода на гориво с няколко пъти.

Доста силна позиция заемат композитните материали в гражданската аерокосмическа индустрия. Големите натоварвания на космическите полети пред тях поставят високи изисквания. Въглеродните влакна и материалите от тях работят при условия на високи и ниски температури и налягания, под въздействието на радиация, при високи вибрационни натоварвания и др.

В корабостроенето пластмасите, подсилени с въглеродни влакна, са най-добрите компоненти за проектиране и създаване на нови материали и конструкции от тях поради тяхната устойчивост на корозия, висока специфична якост, немагнетизъм, ниска топлопроводимост и висока устойчивост на удар. ИзборТози конкретен материал се дължи на възможността за комбиниране на висока химическа инертност и здравина в него, както и звук, вибрации и радиопоглъщане, което му позволява да се използва при производството на конструкции на различни видове граждански кораби.

В световната практика вятърната енергия е една от най-значимите области, където се използва въглероден материал. Тази индустрия е в зародиш в Русия, въпреки че вятърните мелници се появяват по целия свят: в крайбрежните райони, в необитаеми райони и на офшорни платформи. Ненадмината здравина и лекота на въглеродните влакна направиха възможно създаването на по-дълги остриета. От своя страна те станаха по-енергийно ефективни.

CFRPs също са широко използвани в железопътната индустрия. Силата и лекотата на материала допринасят за облекчаването на конструкциите на железопътните вагони, което прави възможно по този начин да се намали общото тегло на влака, да се увеличи дължината му и да се подобрят скоростните характеристики.

Въглеродните влакна могат да се използват и при изграждането на железопътни релси и при изграждането на железопътни релси: дължината на проводниците ще увеличи високата якост на огъване, което ще намали броя на необходимите опори и в същото време време, намалете риска от увисване.

Композитните материали са интензивно включени в обичайния начин на живот на всеки човек. От тях се създават много потребителски стоки: спортно оборудване и оборудване, интериорни предмети, домакински уреди, компютри и много други.