Was ist Kohlenstofftuch? Die Anwendung von Carbongewebe in verschiedenen Tätigkeitsfeldern

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Was ist Kohlenstofftuch? Dies ist ein Material, das aus extrem leichten und starken Fasern eines verstärkten Polymers besteht. Im Kern ist dieses Polymer eine lange Kette von Molekülen, die durch Kohlenstoffatome zusammengeh alten werden. Typischerweise besteht das zur Herstellung von Kohlenstoffgewebe verwendete Polymer zu neunzig Prozent aus Kohlenstoff, gemischt mit zehn Prozent verschiedenen Zusatzstoffen.

Produkte verschiedener Hersteller können sich voneinander unterscheiden - je nach verwendetem verstärktem Polymer und Rohstoffkombinationen. Die genaue Zusammensetzung des Kohlenstoffgewebes wird in der Regel nicht offenbart. Schließlich handelt es sich hier um ein Betriebsgeheimnis.

Herstellung von Kohlegewebe

Die Herstellung von Kohlenstoffgewebe beginnt mit dem Ziehen zu dünnen Fäden aus verstärkten Polymeren. Als nächstes werden die beim Ziehen erh altenen Fäden auf die Spulen gewickelt, und dann wird mit Hilfe spezieller Webstühle der Stoff selbst daraus gewebt. Nur fünf bis zehn Mikrometerjeder Faden hat einen Durchmesser und ist trotzdem sehr stark.

Kohlenstoffgewebe ist wohl das stärkste gewebte Material, das heute erhältlich ist.

Bewerbung

Die Verwendung von Kohlegewebe kann grenzenlos sein. Wo wird es angewendet? Am häufigsten wird es dort eingesetzt, wo geringes Gewicht, hohe Leitfähigkeit und hohe Festigkeit erforderlich sind. Da Carbongewebe unterschiedliche Qualitäten haben kann, hängt seine Verwendung stark von der Zusammensetzung und Klasse des Gewebes ab. Die hochwertigste Faser dieser Faser wird beispielsweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet.

Bauwesen

In der Konstruktion wird ultradünnes Kohlenstoffgewebe im externen Verstärkungssystem verwendet. Bei der Reparatur von tragenden Strukturen ermöglicht die Verwendung von Kohlenstoffgewebe und Epoxidbindemitteln eine Rekonstruktion in kurzer Zeit und reduziert die Arbeitskosten im Vergleich zu herkömmlichen Methoden erheblich. Trotz der um ein Vielfaches verkürzten Reparaturzeit wird auch die Lebensdauer der Konstruktion um ein Vielfaches erhöht. Die Tragfunktion des Bauwerks wird nicht nur wiederhergestellt, sondern auch um ein Vielfaches gesteigert.

Luftfahrt

Wozu Carbongewebe in der Luftfahrt? Es wird verwendet, um einteilige Verbundteile herzustellen, es werden auch Kohlenstoffmaterialien verwendet. Die resultierenden Produkte, die sich durch Leichtigkeit und Festigkeit auszeichnen, ermöglichen es, Aluminiumlegierungen durch Kohlefaser zu ersetzen. Bei einem fünfmal geringeren Gewicht als Aluminiumteile haben Verbundteile eine größere Flexibilität, Festigkeit und Druckfestigkeit.

Branche

Kohlenstoffkunststoffe werden auch in der Nuklearindustrie zur Herstellung von Leistungsreaktoren verwendet, wo die Hauptanforderung an die verwendeten Materialien ihre Strahlungsbeständigkeit, Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Druck ist. All diese Eigenschaften hat Carbongewebe. Darüber hinaus wird in der Nuklearindustrie besonderes Augenmerk auf die Festigkeit externer Strukturen gelegt, sodass das Gewebe auch in externen Verstärkungssystemen weit verbreitet ist.

CFK

Carbon (oder Kohlefaser) wird in der Automobilindustrie sowohl für die Herstellung einzelner Komponenten und Teile als auch für ganze Karosserien verwendet. Das hohe Festigkeits-Gewichts-Verhältnis ermöglicht es den Herstellern, sichere und kraftstoffeffiziente Fahrzeuge zu entwickeln: Die Reduzierung des Fahrzeuggewichts durch Kohlefaser reduziert die CO2-Emissionen um 16 %. Da sinkt der Kraftstoffverbrauch um ein Vielfaches.

Eine ziemlich starke Position nehmen Verbundwerkstoffe in der zivilen Luft- und Raumfahrtindustrie ein. Die hohen Belastungen bei Raumfahrtflügen stellen hohe Anforderungen an sie. Kohlenstofffasern und daraus hergestellte Materialien arbeiten unter Bedingungen hoher und niedriger Temperaturen und Drücke, unter dem Einfluss von Strahlung, unter hohen Vibrationsbelastungen usw.

Im Schiffbau sind kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit, hohen spezifischen Festigkeit, Nichtmagnetisierung, geringen Wärmeleitfähigkeit und hohen Schlagfestigkeit die besten Komponenten, um daraus neue Materialien und Strukturen zu entwerfen und herzustellen. AuswahlDieses besondere Material ist auf die Möglichkeit zurückzuführen, eine hohe chemische Trägheit und Festigkeit sowie Schall-, Vibrations- und Radioabsorption zu kombinieren, wodurch es bei der Herstellung von Strukturen verschiedener Arten von Zivilschiffen verwendet werden kann.

In der weltweiten Praxis ist die Windenergie einer der wichtigsten Bereiche, in denen Kohlenstoffmaterial verwendet wird. Diese Industrie steckt in Russland noch in den Kinderschuhen, obwohl Windmühlen überall auf der Welt auftauchen: in Küstengebieten, in unbewohnten Gebieten und auf Offshore-Plattformen. Die unübertroffene Festigkeit und Leichtigkeit von Kohlefaser ermöglichte die Herstellung längerer Klingen. Dafür sind sie energieeffizienter geworden.

CFK sind auch in der Bahnindustrie weit verbreitet. Die Festigkeit und Leichtigkeit des Materials trägt zur Gewichtsreduzierung der Waggonstrukturen bei, wodurch es möglich wird, das Gesamtgewicht des Zuges zu reduzieren, seine Länge zu erhöhen und die Geschwindigkeitseigenschaften zu verbessern.

Kohlefaser kann auch im Gleisbau und im Gleisbau verwendet werden: Die Länge der Drähte erhöht die hohe Biegefestigkeit, was die Anzahl der erforderlichen Stützen reduziert und gleichzeitig Zeit, verringern Sie das Risiko des Durchhängens.

Verbundwerkstoffe werden intensiv in die gewohnte Lebensweise eines jeden Menschen einbezogen. Aus ihnen entstehen viele Konsumgüter: Sportgeräte und -ausstattung, Einrichtungsgegenstände, Haush altsgeräte, Computer und vieles mehr.