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Kohlenstoff und seine Zusammensetzung

Kohlenstoff (oder Kohlefaser) repräsentiert(0,09 mm Durchmesser) Kohlenstoff, dessen Festigkeit mit Legierungsstahl bei einer viel geringeren Masse vergleichbar ist (etwa wie bei Aluminium). Von diesen Fäden weben die Faser; das Ergebnis ist ein sehr starkes Gewebe. Fasern können sich chaotisch befinden und können in Form von Weberei sein. Das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Kohlenstofffasern ist Polyacrylnitril, eine weiße Substanz, die in Eigenschaften wie Wolle ähnelt. Es wird mehrmals in einer Inertgasatmosphäre erwärmt. In der ersten Stufe, bei einer Temperatur von +260 ° C, ändert sich die Struktur der Substanz (auf molekularer Ebene), und bei +700 ° C "zwingen" die Kohlenstoffatome, den Wasserstoff zu verwerfen. Allmählich wird die Heizung auf + 3000 ° C gebracht, - dieser Prozess wird Graphitisierung genannt. Als Ergebnis wird Kohlenstoff größer, und die Bindung zwischen seinen Atomen ist stärker. Einfach ausgedrückt, Kohlefaser kann als eine Kohlefaser erwärmt werden, die auf Verkohlung erwärmt wird.

Kohlenstoffmerkmale und Anwendung

Eine der wichtigsten positiven Eigenschaften der Kohlenstoff -hohe Festigkeit, erreicht 1500 kg / cu. m. Die Zugfestigkeit beträgt 1800 mPa. Die Temperaturgrenze dieses Materials beträgt + 2000 ° C. Kohlefaserfäden funktionieren nur beim Dehnen gut, so dass eine starre Struktur sehr problematisch ist. Carbon ist ziemlich zerbrechlich, es bröckelt, wenn es schlägt, also ist es fast unmöglich, das Teil zu reparieren. Bei konstanter Exposition gegenüber Ultraviolett verliert Carbonfaser seine ursprüngliche Farbe. Positive Eigenschaften decken jedoch Minus; Bestätigung hierfür ist die Herstellung von Bremsscheiben, Pads für Sportwagen, ganz zu schweigen von Raumfahrttechnik. Einer der Eigenschaften eines Kohlenstoffs ist die spezifische Masse (oder Gewebedichte), ausgedrückt in g / Quadrat. m. Dieser Parameter hängt von der Dicke der Faser ab, in der sich mehrere tausend Fäden befinden können. Zum Beispiel, wenn die Markierung 2K enthält, dann gibt es 2000 Fäden in der Faser. Die haltbarste Kohlefaser wird als UHM abgekürzt. Neben der Dichte ist ein wichtiges Merkmal die Methode des Webens von Fäden (in dem billigsten Material, das es fehlt). Wenn Tuning Fahrzeuge am häufigsten verwendet werden solche Arten von Weben wie Twill, Satin, Plain. Die häufigste Anzahl von Fäden in der Faser ist von 1 bis 24K. Die letztere Art von Stoff ist weit verbreitet in der Herstellung von militärischen Ausrüstung, die unter enormen Belastung verwendet wird.