Uhlík je Uhlík: popis, rozsah, vlastnosti a recenze

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Pokročilé technologie dnes pravidelně zavádějí do našeho života mnoho různých novinek, které jej mohou výrazně zjednodušit nebo zlepšit jeho kvalitu. Zejména se jedná o vytváření nejnovějšího vývoje v chemickém průmyslu, jehož produkty se používají téměř ve všech odvětvích lidské činnosti. Jedním z takových know-how je nyní materiál uhlík. V článku si o tom povíme co nejpodrobněji.

Definice

Uhlík je ze své podstaty uhlíkové vlákno, tedy kompozitní materiál s různými vrstvami. Jednoduše řečeno, uhlíková vlákna ve formě pavučiny, jejíž plášť je zase vyroben z termosetových, polymerních pryskyřic. Karbonem jsou dnes vlastně téměř všechny kompozitní materiály, jejichž nosná základna je prezentována v podobě uhlíkových vláken. Zároveň však mohou být spojovacími prvky různé pomocné komponenty.

Cena

Uhlík je velmi drahý konečný produkt, jehož cena je dána působivým podílem ruční práce a složitým technickým procesem obecně. Rozumětjak drahý je uhlík, srovnejme jeho cenu s ocelí. Pokud tedy jeden kilogram oceli bude stát výrobce asi 1 dolar, pak stejná hmotnost uhlíkových vláken je 20krát dražší. Snížit cenu uhlíkových vláken je možné pouze zavedením plné automatizace procesu jejich tvorby.

Rozsah použití

Zpočátku byl uhlík materiálem, který byl vytvořen pro kosmické lodě a automobilový průmysl. Postupem času však díky svým jedinečným výkonnostním charakteristikám (nízká měrná hmotnost, vysoká pevnost) našel uplatnění v jiných oblastech, jako jsou:

- Letecký průmysl.

- Výroba různého sportovního vybavení, rybářských prutů, helem.

- Výroba lékařského vybavení a dalších.

Speciální funkce

Při studiu toho, co je uhlík, si povšimněme jeho hlavních kladných vlastností. Výrobky z tohoto materiálu lze tvarovat téměř v jakékoli konfiguraci. Je to proto, že uhlíková tkanina má velmi vysokou flexibilitu, což zase poskytuje optimální řezání a řezání. V tomto případě je nutné hotový výrobek impregnovat epoxidovou pryskyřicí. Takto získané výrobky lze bez problémů brousit, leštit, natírat a dokonce i flexotisknout.

Rozlišující vlastnosti

Pokračováním v úvahách o tom, co je uhlík (karbon), naznačíme jeho jedinečné vlastnosti. U všech typů tohoto uhlíkového plastu je běžné použití výztužného prvku - uhlíkových vláken, jejichž tloušťka je do 0,005-0,01 mm, vynikající v tahu, ale netolerantní k ohybu a kroucení. Proto je karbon materiál, který se používá ve formě plechu. K dodatečnému vyztužení se často používá pryž, která dodává karbonovému vláknu šedý nádech Obecně se karbon vyznačuje odolností proti opotřebení, pevností, tuhostí a nízkou měrnou hmotností. Jeho hustota je od 1450 kg / m3. až 2000 kg/m3

Jemnosti výrobní technologie

Vlákna z uhlíkových vláken se získávají na vzduchu během tepelného zpracování. To znamená, že k oxidaci organických nebo polymerních nití dochází během dne při teplotě 250 stupňů Celsia. Poté se provádí karbonizace - ohřev získaných vláken v prostředí inertního plynu v teplotním rozmezí 800-1500 stupňů, aby se molekulární struktura připravila na optimální. Následuje grafitizace ve stejném médiu, ale již při teplotách do 3000 stupňů. Tento proces lze několikrát opakovat, aby se koncentrace uhlíku zvýšila na 99 %.

Formulář vydání

Uhlíková vlákna mohou být buď krátká, řezaná nebo jako souvislá vlákna na kotoučích. Ale, jak již bylo zmíněno výše, karbon má špatnou odolnost vůči ohybu, pak se karbonové vlákno často formuje do plátna zvaného Carbon Fabric. Navíc se ukazuje ve formě různých vazeb: rybí kost, rohože a tak dále. Stává se, že se vlákna před plněním pryskyřicí jednoduše zaseknou v dosti velkých stehech. Nosným základem jsou nejčastěji epoxidové pryskyřice, vkterá uhlíková vlákna jsou uložena ve vrstvách. List o tloušťce 1 mm obsahuje převážně tři až čtyři takové vrstvy.

Dignity

Uhlík má celou řadu nepopiratelných výhod, z nichž bychom měli zdůraznit:

- Malá specifická hmotnost. Dokonce i hliník je o 20 % těžší než popsaný materiál.

- Karbon, kombinace karbonu a kevlaru, je jen o něco málo těžší než guma, ale mnohem pevnější a při nárazu se pouze drolí, ale neroztříští se na malé částice.

- Odolné vůči vysokým teplotám. Karbon vydrží až 2000 stupňů Celsia.- má dobrou tepelnou kapacitu a vynikající tlumení vibrací.

- Odolné vůči jevu koroze.

- Má vysokou pevnost v tahu a pevnost v tahu.

- Má estetický vzhled a dekorativní efekt.

Vady

V porovnání s kovovými výrobky má však uhlík takové negativní vlastnosti:

- Vysoká citlivost na bodové ostré nárazy.

- Složitost restaurování v případě třísek, zlomů a různých škrábanců.

- Vyhoření a vyblednutí při vystavení jasnému slunečnímu záření. Proto jsou všechny věci vyrobené z uhlíkových vláken speciálně lakované nebo sm altované.

- Dostatečně dlouhodobá výroba produktů, které vyžadují značné časové investice.

- Problémy s recyklací a opětovným použitím. V zónách přímého kontaktu s kovem začíná jeho koroze, proto v těchto bodech fixujtespeciální sklolaminátové vložky.

Názor uživatelů

Na závěr si všimneme recenzí lidí o produktu z odvětví popsaného v článku. Co je tedy uhlík? Tento materiál je podle mnoha uživatelů velmi dobrý díky své pevnosti, ale zároveň lehkosti. To ocenili především rybáři, kteří již delší dobu používají rybářské pruty, z nichž mnohé jsou na bázi karbonu. Samozřejmě, že kromě toho jsou takové rybářské pruty také dobré, protože mají velkou životnost, protože se vyznačují také zvýšenou odolností proti opotřebení.