Gospodarka » Chemia

Grafit inaczej, czyli zalety włókna węglowego

Grafit inaczej, czyli zalety włókna węglowego

Włókna węglowe przeżywają swój renesans. Nie da się ukryć, że są produkowane dzisiaj na dużą skalę. Jeśli chodzi o właściwe włókna węglowe to za stosunkowo niewielką cenę możemy uzyskać użyteczny materiał kompozytowy stosowany w wielu dziedzinach przede wszystkim na swoje niecodzienne właściwości.

Zamów artykuły sponsorowane na serwisie CentrumPR.pl w kilka minut, poprzez platformę Link Buildingu np.:

Przeczytaj również

• Podstawowe informacje o CentrumPR.pl

Czym jest tak naprawdę włókno węglowe?

Generalnie jeśli chodzi o strukturę włókna węglowe są podobne do grafitu. Jako materiał kompozytowy, czyli taki o niejednorodnej strukturze ma dzięki temu wiele zalet. Blisko morfologiczna granitu powoduje, że włókno węglowe nie tylko charakteryzuje się bardzo dużą wytrzymałością, ale też jest odporne na procesy chemiczne. To może być spostrzegane jako tzw. super cecha, jeśli zestawimy to ze stosunkowo niewielką wagą materiału. Nie trzeba daleko szukać, żeby znaleźć zastosowanie. Pomyślmy tylko o produkcji namiotów czy żagli jachtowych, a przecież to tylko wierzchołek góry lodowej. Wytrzymałość włókien węglowych sprawia, że są one stosowane w dziedzinach ekstremalnie narażonych na przeciążenia. Weźmy na przykład bolidy Formuły 1. Co prawda, pokrewny materiał, czyli włókno grafitowe ma bardziej uporządkowaną strukturę niż włókno węglowe, ale idzie za tym wyższa cena, co w dzisiejszych czasach może być czynnikiem decydującym. 

Inne cechy włókien węglowych

Oczywiście, to co zostało już nakreślone, są to najbardziej ogólne cechy włókna węglowego. Co do zasady, to co najbardziej interesuje użytkownika włókien węglowych to dwie cechy: wytrzymałość i sprężystość. Jeśli o nie chodzi możemy przeprowadzić taką klasyfikację.

1. Włókna węglowe wysokowytrzymałe

2. Włókna węglowe wysokomodułowe

3. Włókna węglowe ultramodułowe

To tego można dodać małą gęstość, wysoki moduł Younga, odporność na ścieranie i dobre tłumienie drgań. Ale to co jest wręcz unikatowe i przynależy właśnie do włókna węglowego to niebywała wręcz odporność na temperaturę. Włókno węglowe nie ulega topieniu, a jedynie sublimuje się w temperaturze 3500ºC! Odporność tego materiału przewyższa w tym zakresie jakikolwiek inny; może za wyjątkiem grafitu. Co prawda włókna węglowe są czułe na utlenianie, ale tam gdzie mamy do czynienia z atmosferami nieutleniającymi, nie tracą one swych właściwość w temperaturach 2000ºC. Wygląda to naprawdę imponująco.

Niestety przy wszystkich swoich zaletach włókna węglowe wykazują się słabą zdolnością do łączenia się z matrycą polimerową. Żeby rozwiązać ten problem należy wykorzystać jako łącznik materiał najwyższej klasy. Te warunki spełnia żywica epoksydowa. Poza tym przed zalaniem żywicą utlenia się powierzchnię włókna węglowego co jeszcze bardziej polepsza wiązanie się materiałów.