Kolm põhjust süsinikkiudkomposiitide valimiseks
Alates eelmise sajandi lõpust on süsinikkiust saanud täiustatud materjalirakenduste üks võtmetermineid. Praktilistes rakendustes kombineeritakse süsinikkiudu sageli maatriksmaterjalidega, näiteks vaigudega, et moodustada süsinikkiust komposiite, mida on kasutatud erinevates valdkondades. Selles artiklis uurime süsinikkiust komposiitide eeliseid.
1. Kerge ja kõrge tugevus: süsinikkiudmaterjalide kõige tuntum eelis on nende kerge ja kõrge tugevus. Süsinikkiudmaterjali tihedus on vaid 1,7 g/m³, mis on 60% alumiiniumisulamitest ja alla 14% terasest. See omadus aitab kaasa kergele konstruktsioonile ja muudab selle laialdaselt kasutatavaks kaalu vähendavates komponentides. Lisaks on süsinikkiu mehaanilised omadused erakordsed; selle tõmbetugevus on mitu korda suurem kui terasel ning selle eritugevus ja erimoodul on paremad kui olemasolevad konstruktsioonimaterjalid. Sellel on ka suurepärane painde- ja nihketugevus, mis vastab tõhusalt kasutusnõuetele.
2.Keemilised omadused: Peamine erinevus süsinikkiu ja metallmaterjalide vahel on see, et süsinikkiud on mittemetallist materjal. Selle tulemusena on süsinikkiul madal elektrokeemiline aktiivsus, millel on märkimisväärne korrosiooni- ja vananemiskindlus, mistõttu sobib see erinevatesse töökeskkondadesse. See kvaliteet pikendab süsinikkiust toodete eluiga.
3. Termilised omadused: süsinikkiu tootmine nõuab kõrgel temperatuuril karboniseerimis- ja grafitiseerimisprotsesse, mis nõuavad ülikõrgeid temperatuure. Seetõttu talub süsinikkiud ise väga kõrgeid töötemperatuure. Kuid süsinikkiud kombineeritakse tavaliselt vaiguga, et moodustada süsinikkiust komposiite, mille töötemperatuur on tavaliselt umbes 150 kraadi. Praegu suudavad termoplastsed süsinikkiudmaterjalid saavutada veelgi kõrgemaid töötemperatuure. Süsinikkiudmaterjalidel on ka madal soojuspaisumistegur, mis tagab, et need ei deformeeru töötemperatuuri muutuste tõttu, tagades nii mõõtmete stabiilsuse.
