Углеродное волокно — король новых материалов.

Введение в углеродное волокно


Углеродное волокно Это тип высокопрочного, высокомодульного нового волокнистого материала с содержанием углерода более 95%. Это микрокристаллический графитовый материал, получаемый путем карбонизации и графитизации органических волокон, состоящих из сложенных листовидных графитовых кристаллитов, выровненных вдоль оси волокна.

Углеродное волокно Углерод легче алюминия, но прочнее стали. Он обладает такими характеристиками, как коррозионная стойкость, высокий модуль упругости, низкая плотность, отсутствие ползучести, отличная электро- и теплопроводность, устойчивость к сверхвысоким температурам в неокисляющих средах и превосходная усталостная прочность. Сочетая присущие углеродным материалам свойства с мягкостью и технологичностью текстильных волокон, он широко используется в таких отраслях, как оборона и военная промышленность, аэрокосмическая промышленность, производство спортивного оборудования, автомобильная промышленность, энергетическое оборудование, медицинские приборы, строительная техника, транспорт и конструкционное усиление. Это важнейший стратегический материал для развития национальной обороны и национальной экономики.

Классификация углеродного волокна

По сырью: Углеродные волокна в основном делятся на три типа: на основе вискозы, на основе смолы и на основе полиакрилонитрила (ПАН). Среди них углеродное волокно на основе ПАН является наиболее перспективным исходным материалом для производства высокоэффективных углеродных волокон благодаря простоте процесса изготовления, более низким затратам, высокой эффективности карбонизации и превосходным механическим свойствам. Углеродные волокна, производимые из ПАН, обладают наилучшими общими характеристиками, основаны на отработанных и простых производственных процессах и отличаются самым широким спектром применения, самыми высокими объемами производства и наибольшим разнообразием типов; они доминируют на мировом рынке, на их долю приходится более 90% всего мирового производства.
По результатам работы: Углеродные волокна можно классифицировать на типы общего назначения, высокопрочные (GQ), высокопрочные/среднемодульные (QZ), высокомодульные (GM) и высокопрочные/высокомодульные (QM). Благодаря доминирующему положению компании Toray Industries в этой области, обозначения ее продукции стали отраслевыми стандартами. Продукция, как правило, подразделяется на высокопрочную серию «T» и высокомодульную серию «M» (конкретные модели перечислены ниже). Более высокие числа указывают на более высокие эксплуатационные характеристики, а марки с буквенным суффиксом превосходят марки без него (например, T300B превосходит T300).
В зависимости от размера буксируемого прицепа: Углеродное волокно подразделяется на волокно с малым и большим количеством волокон. Первоначально углеродное волокно с малым количеством волокон включало в себя в основном марки 1K, 3K и 6K, а затем расширилось до марок 12K и 24K; оно в основном используется в высокотехнологичных секторах, таких как оборона и аэрокосмическая промышленность (самолеты, ракеты, спутники), а также в спортивном и развлекательном оборудовании, например, рыболовных снастях, клюшках для гольфа и теннисных ракетках. Углеродное волокно с размером волокна 48K и выше, включая 48K, 60K и 80K, обычно классифицируется как углеродное волокно с большим количеством волокон. Оно в основном используется в промышленных целях, охватывая такие сектора, как текстильная промышленность, здравоохранение, электромеханика, гражданское строительство, транспорт и энергетика.

Характеристики углеродного волокна