Węgiel to Węgiel: opis, zakres, cechy i recenzje

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Zaawansowane technologie w dzisiejszych czasach regularnie wprowadzają do naszego życia wiele różnych nowości, które mogą je znacznie uprościć lub poprawić jego jakość. W szczególności dotyczy to tworzenia najnowszych osiągnięć przemysłu chemicznego, których produkty znajdują zastosowanie w niemal każdej gałęzi ludzkiej działalności. Jednym z takich know-how jest teraz materiał węglowy. Porozmawiamy o tym tak szczegółowo, jak to możliwe w artykule.

Definicja

Węgiel jest z natury włóknem węglowym, to znaczy materiałem kompozytowym z różnymi warstwami. Mówiąc najprościej, włókna węglowe w postaci wstęgi, której powłoka z kolei wykonana jest z termoutwardzalnych żywic polimerowych. Właściwie węgiel to dziś prawie wszystkie materiały kompozytowe, których podstawa nośna jest prezentowana w postaci włókien węglowych. Jednak jednocześnie elementami łączącymi mogą być różne elementy pomocnicze.

Koszt

Węgiel jest bardzo drogim produktem końcowym, którego koszt jest determinowany przez imponujący udział pracy ręcznej i ogólnie złożony proces techniczny. Rozumiećjak drogi jest węgiel, porównajmy jego koszt ze stalą. Jeśli więc jeden kilogram stali będzie kosztował producenta około 1 USD, to ta sama waga włókna węglowego jest 20 razy droższa. Obniżenie kosztów włókna węglowego jest możliwe tylko poprzez wprowadzenie pełnej automatyzacji procesu jego tworzenia.

Zakres zastosowania

Początkowo węgiel jest materiałem stworzonym dla statków kosmicznych i przemysłu motoryzacyjnego. Jednak z biegiem czasu, ze względu na swoje unikalne właściwości użytkowe (niski ciężar właściwy, wysoka wytrzymałość), znalazł zastosowanie w innych obszarach, takich jak:

- Przemysł lotniczy.

- Produkcja różnego sprzętu sportowego, wędek, kasków.

- Produkcja sprzętu medycznego i innych.

Funkcje specjalne

Badając, czym jest węgiel, zwróćmy uwagę na jego główne pozytywne właściwości. Produkty z tego materiału można formować w niemal dowolnej konfiguracji. Dzieje się tak, ponieważ siatka węglowa ma bardzo dużą elastyczność, co z kolei zapewnia optymalne cięcie i cięcie. W takim przypadku konieczne jest zaimpregnowanie gotowego produktu żywicą epoksydową. Uzyskane w ten sposób produkty można bez problemu szlifować, polerować, malować, a nawet drukować metodą fleksograficzną.

Wyróżniające cechy

Kontynuując rozważanie, czym jest węgiel (węgiel), wskażemy jego unikalne cechy. Dla wszystkich rodzajów tego tworzywa węglowego powszechne jest zastosowanie elementu wzmacniającego - włókien węglowych, których grubość mieści się w granicach 0,005-0,01 mm, doskonałe na rozciąganie, ale nie toleruje zginania i skręcania. Dlatego węgiel jest materiałem, który jest używany w postaci arkusza. Guma jest często używana jako dodatkowe wzmocnienie, co nadaje włóknu węglowemu szary odcień. Ogólnie węgiel charakteryzuje się odpornością na zużycie, wytrzymałością, sztywnością i niskim ciężarem właściwym. Jego gęstość wynosi od 1450 kg/m3. do 2000 kg/m3

Subtelności technologii wytwarzania

Włókna z włókien węglowych są uzyskiwane w powietrzu podczas obróbki cieplnej. Oznacza to, że utlenianie nici organicznych lub polimerowych zachodzi w ciągu dnia w temperaturze 250 stopni Celsjusza. Następnie przeprowadzana jest karbonizacja - nagrzewanie otrzymanych włókien w środowisku gazu obojętnego w zakresie temperatur 800-1500 stopni w celu przygotowania struktury molekularnej do optymalnej. Potem następuje grafityzacja w tym samym medium, ale już w temperaturach do 3000 stopni. Proces ten można powtórzyć kilka razy, aby zwiększyć stężenie węgla do 99%.

Formularz zgłoszenia

Włókna węglowe mogą być krótkie, cięte lub jako ciągłe nitki na rolkach. Ale, jak wspomniano powyżej, węgiel ma słabą odporność na zginanie, a włókno węglowe jest często formowane w płótno zwane tkaniną węglową. Co więcej, okazuje się, że ma postać różnych splotów: w jodełkę, matowanie i tak dalej. Zdarza się, że włókna po prostu przecinają się przed wypełnieniem żywicą w dość dużych szwach. Bazą nośną są najczęściej żywice epoksydowe, w tymktórych włókna węglowe są ułożone warstwami. Arkusz o grubości 1 mm zawiera głównie trzy do czterech takich warstw.

Godność

Węgiel ma całą gamę niezaprzeczalnych zalet, wśród których należy wymienić:

- Mały ciężar właściwy. Nawet aluminium jest o 20% cięższe niż opisany materiał.

- Węgiel, połączenie węgla i kevlaru, jest tylko nieznacznie cięższy od gumy, ale znacznie mocniejszy i pod wpływem uderzenia tylko kruszy się, ale nie rozpada się na małe cząstki.

- Odporny na wysokie temperatury. Węgiel może wytrzymać do 2000 stopni Celsjusza.- ma dobrą pojemność cieplną i doskonałe tłumienie drgań.

- Odporny na zjawisko korozji.

- Ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie i rozciąganie.

- Ma estetyczny wygląd i efekt dekoracyjny.

Wady

Jednak w porównaniu z produktami metalowymi, węgiel ma takie negatywne właściwości:

- Wysoka czułość na ostre uderzenia.

- Złożoność renowacji w przypadku odprysków, pęknięć i różnych zadrapań.

- Wypalenie i blaknięcie pod wpływem jasnego światła słonecznego. Dlatego wszystkie rzeczy wykonane z włókna węglowego są specjalnie lakierowane lub emaliowane.

- Wystarczająco długotrwała produkcja produktów, która wymaga znacznej inwestycji czasu.

- Problemy z recyklingiem i ponownym użyciem. W strefach bezpośredniego kontaktu z metalem zaczyna się jego korozja, dlatego w tych punktach naprawia sięspecjalne wkładki z włókna szklanego.

Opinia użytkowników

Podsumowując, zwracamy uwagę na opinie osób o produkcie branży opisanej w artykule. Czym więc jest węgiel? Materiał ten, zdaniem wielu użytkowników, jest bardzo dobry ze względu na swoją wytrzymałość, ale jednocześnie lekkość. Szczególnie docenili to wędkarze, którzy od dawna używają wędek, z których wiele jest opartych na węglu. Oczywiście oprócz tego takie wędki są również dobre, ponieważ mają dużą wytrzymałość, ponieważ charakteryzują się również zwiększoną odpornością na zużycie.