Uhlík je Uhlík: popis, rozsah, vlastnosti a recenzie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Pokročilé technológie dnes pravidelne zavádzajú do nášho života množstvo rôznych noviniek, ktoré ho môžu výrazne zjednodušiť alebo zlepšiť jeho kvalitu. Ide najmä o vytváranie najnovších poznatkov v chemickom priemysle, ktorého produkty sa používajú takmer v každom odvetví ľudskej činnosti. Jedným z takýchto know-how je teraz materiál uhlík. Čo najpodrobnejšie si o tom povieme v článku.

Definícia

Uhlík je vo svojej podstate uhlíkové vlákno, teda kompozitný materiál s rôznymi vrstvami. Jednoducho povedané, uhlíkové vlákna vo forme pavučiny, ktorej škrupina je zase vyrobená z termosetových polymérnych živíc. Karbónom sú dnes takmer všetky kompozitné materiály, ktorých nosná základňa je prezentovaná vo forme uhlíkových vlákien. Súčasne však môžu byť spojovacími prvkami rôzne pomocné komponenty.

Cost

Uhlík je veľmi drahý konečný produkt, ktorého cenu určuje impozantný podiel ručnej práce a komplexný technický proces vo všeobecnosti. Rozumieťaký drahý je uhlík, porovnajme jeho cenu s oceľou. Ak teda jeden kilogram ocele bude stáť výrobcu asi 1 dolár, potom je rovnaká hmotnosť uhlíkových vlákien 20-krát drahšia. Znížiť náklady na uhlíkové vlákna je možné iba zavedením plnej automatizácie procesu jeho tvorby.

Rozsah aplikácie

Na začiatku bol uhlík materiál, ktorý bol vytvorený pre kozmické lode a automobilový priemysel. Postupom času však vďaka svojim jedinečným výkonnostným charakteristikám (nízka špecifická hmotnosť, vysoká pevnosť) našiel uplatnenie aj v iných oblastiach, ako sú:

- Letecký priemysel.

- Výroba rôznych športových potrieb, rybárskych prútov, prilieb.

- Výroba zdravotníckeho vybavenia a iných.

Špeciálne funkcie

Keď študujeme, čo je uhlík, všimnime si jeho hlavné pozitívne vlastnosti. Výrobky z tohto materiálu môžu byť tvarované takmer v akejkoľvek konfigurácii. Je to preto, že uhlíková tkanina má veľmi vysokú flexibilitu, čo zase poskytuje optimálne rezanie a rezanie. V tomto prípade je nevyhnutné impregnovať hotový výrobok epoxidovou živicou. Takto získané výrobky je možné bez problémov brúsiť, leštiť, natierať a dokonca aj flexotlačiť.

Rozlišovacie vlastnosti

Pokračovaním v úvahách o tom, čo je uhlík (uhlík), naznačíme jeho jedinečné vlastnosti. Pre všetky typy tohto karbónového plastu je bežné použitie výstužného prvku - karbónových vlákien, ktorých hrúbka je do 0,005-0,01 mm, výborný v ťahu, ale neznáša ohyb a skrútenie. Preto je karbón materiál, ktorý sa používa vo forme plechu. Na dodatočné vystuženie sa často používa kaučuk, ktorý dáva uhlíkovým vláknam sivý nádych. Vo všeobecnosti sa karbón vyznačuje odolnosťou proti opotrebeniu, pevnosťou, tuhosťou a nízkou špecifickou hmotnosťou. Jeho hustota je od 1450 kg / m3. do 2000 kg/m3

Jemnosť výrobnej technológie

Vlákna z uhlíkových vlákien sa získavajú zo vzduchu počas tepelného spracovania. To znamená, že k oxidácii organických alebo polymérnych nití dochádza počas dňa pri teplote 250 stupňov Celzia. Potom sa uskutoční karbonizácia - zahrievanie získaných vlákien v prostredí inertného plynu v teplotnom rozmedzí 800-1500 stupňov, aby sa pripravila molekulárna štruktúra na optimálnu. Nasleduje grafitizácia v rovnakom médiu, ale už pri teplotách do 3000 stupňov. Tento proces je možné niekoľkokrát opakovať, aby sa koncentrácia uhlíka zvýšila na 99 %.

Formulár vydania

Uhlíkové vlákna môžu byť krátke, strihané alebo ako súvislé vlákna na kotúčoch. Ale, ako už bolo spomenuté vyššie, uhlík má slabú odolnosť voči ohybu, potom sa uhlíkové vlákno často formuje do plátna nazývaného Carbon Fabric. Navyše sa prejavuje vo forme rôznych väzieb: rybia kosť, rohože atď. Stáva sa, že vlákna sa pred plnením živicou jednoducho zaseknú v dosť veľkých stehoch. Nosným základom sú najčastejšie epoxidové živice, vktoré uhlíkové vlákna sú uložené vo vrstvách. Plech s hrúbkou 1 mm obsahuje hlavne tri až štyri takéto vrstvy.

Dignity

Uhlík má celý rad nepopierateľných výhod, z ktorých by sme mali zdôrazniť:

- Malá merná hmotnosť. Dokonca aj hliník je o 20 % ťažší ako opísaný materiál.

- Karbón, kombinácia karbónu a kevlaru, je len o niečo ťažší ako guma, ale oveľa pevnejší a pri náraze sa iba drobí, ale nerozbije sa na malé čiastočky.

- Odolné voči vysokým teplotám. Karbón vydrží až 2000 stupňov Celzia.- má dobrú tepelnú kapacitu a vynikajúce tlmenie vibrácií.

- Odolné voči javu korózie.

- Má vysokú pevnosť v ťahu a pevnosť v ťahu.

- Má estetický vzhľad a dekoratívny efekt.

Chyby

V porovnaní s kovovými výrobkami má však uhlík také negatívne vlastnosti:

- Vysoká citlivosť na bodové ostré nárazy.

- Zložitosť obnovy v prípade triesok, zlomenín a rôznych škrabancov.

- Vyhorenie a vyblednutie pri vystavení jasnému slnečnému žiareniu. Preto sú všetky veci vyrobené z uhlíkových vlákien špeciálne lakované alebo sm altované.

- Dostatočne dlhodobá výroba produktov, ktoré si vyžadujú značné časové investície.

- Problémy s recykláciou a opätovným použitím. V zónach priameho kontaktu s kovom začína jeho korózia, preto v týchto bodoch fixujtešpeciálne vložky zo sklenených vlákien.

Názor používateľov

Na záver si všimneme recenzie ľudí o produkte odvetvia opísaného v článku. Čo je teda uhlík? Tento materiál je podľa mnohých užívateľov veľmi dobrý vďaka svojej pevnosti, no zároveň aj ľahkosti. To ocenili najmä rybári, ktorí už dlhšiu dobu používajú udice, z ktorých mnohé sú založené na uhlíku. Samozrejme, okrem toho sú takéto udice dobré aj preto, že majú veľkú životnosť, pretože sa vyznačujú aj zvýšenou odolnosťou proti opotrebovaniu.