За първи път въглеродът в автомобилната индустрия започва да се използва при създаването на спортни автомобили още през 60-те години. Постепенно той започва да привлича вниманието на производителите на конвенционални машини, което се дължи на необичайните свойства на този материал.
Въглеродът и неговият състав
Въглеродът (или въглеродните влакна) е набор от най-фините нишки (диаметър 0,09 mm) въглерод, чиято якост е сравнима с легирана стомана с много по-ниска маса (приблизително като тази на алуминия). От тези нишки се тъкат влакна; резултатът е много издръжлив плат. Влакната могат да бъдат подредени произволно или да бъдат под формата на тъкане.
Изходният материал за производство на въглеродни влакна е полиакрилонитрил, бяло вещество, което по свойства прилича на вълна. Нагрява се няколко пъти в среда на инертен газ. На първия етап, при температура от + 260 ° C, структурата на веществото се променя (на молекулярно ниво), след това вече при + 700 ° C въглеродните атоми "принуждават да изхвърлят" водород. Постепенно, след няколко пъти нагряване, той се довежда до + 3000 ° C - този процес се нарича графитизация. В резултат на това въглеродът става повече и връзката между неговите атоми е по-силна. По-просто казано, въглеродът може да се счита за въглеродни влакна, загрявани до карбонизация.
Въглеродни характеристики и приложения
Едно от основните положителни качества на въглерода е неговата висока якост, достигаща 1500 кг / куб. м. В този случай якостта на опън достига 1800 mPa. Температурната граница на този материал е + 2000 ° C. Нишките от въглеродни влакна работят добре само при опън, така че изработването на твърда структура е много проблематично. Въглеродът е доста крехък, разпада се при удар, така че е почти невъзможно да се поправи частта. При постоянно излагане на ултравиолетова светлина, въглеродните влакна губят първоначалния си цвят. Положителните свойства обаче надвишават недостатъците; Това се потвърждава от производството на спирачни дискове, накладки за спортни автомобили от него, да не говорим за космическите технологии.
Една от характеристиките на въглерода е специфичното тегло (или плътността на тъканта), изразено в g / кв. м. Този параметър зависи от дебелината на влакното, което може да съдържа няколко хиляди нишки. Например, ако маркировката съдържа обозначението 2K, тогава във влакното има 2000 нишки. Най-трайният въглерод е съкратен като UHM. В допълнение към плътността, важна характеристика е начинът на тъкане на нишките (той липсва в най-евтиния материал).
Когато настройвате превозни средства, най-често се използват видове тъкане като Twill, Satin, Plain. Най-често срещаният брой нишки във влакното е от 1 до 24K. Последният вид плат е широко използван при производството на военно оборудване под огромен стрес.
