Mi a különbség a szénszál és a kevlár között?

Mi az a szénszál?

A szénszálak hosszú, vékony szálak, amelyek elsősorban mikroszkopikus kristályokká kötött szénatomokból állnak.

A kristályok egymáshoz igazodnak, ami nagyon erőssé teszi őket. Ezután a pamutgyártási folyamathoz hasonlóan összecsavarják, hogy fonalat készítsenek. A fonalakat ezután összefonják, hogy szénszálas szövetet készítsenek. A szénszálhoz többféle szövés létezik:

Sima szövés: Kétirányú standard felső/lefelé néven is ismert, nagyon könnyen kezelhető a szoros szövés miatt.

Twill: Átlós minta felülről és alulról Ez a legismertebb szénszálas minta, és lazább formát kínál, mint a normál minták, így alkalmasabb összetettebb formákhoz.

Szatén: A szatén egy téglaszerű hasonlattal rendelkezik, amely a több (általában négy vagy nyolc) és egynél kisebb számokból származik. Ezzel a mintával nem a legkönnyebb dolgozni, de összetett görbéknél működik a legjobban.

Egyirányú: Ahogy a neve is sugallja, minden fonal egyirányú. Szövés nincs, általában cérnával tartják össze, de ez nem változtat a szénszál szerkezetén. A legjobb olyan formákhoz, amelyek csak egy tengelyen vannak megfeszítve

Hogyan készül a szénszál?

Minden szénszál gyártónak megvan a saját módszere az anyag elkészítésére, hogy szilárdságot vagy esztétikai értékesítési jellemzőket adjon neki. Általában azonban az összes szénszál szerves polimerekből származik, amelyek szénatomok molekuláris láncai, amelyeket összetartanak.

A PAN (poliakrilnitril) gyártási folyamat az összes szénszál gyártás körülbelül 90 százalékát teszi ki, és öt lépésre oszlik:

A poliakrilnitrilt összekeverik más tárgyakkal, és szálakká fonják, amelyeket aztán kinyújtanak és megtisztítanak.

ezután vegyszereket adnak hozzá a stabilizáláshoz

Hő hozzáadásával a magas hőmérséklet elősegíti a szorosan kötött szénkristályok kialakulását.

A szálakat oxidálják a kötési tulajdonságok javítása érdekében.

Végül a szálakat bevonják és különböző méretű szálakra tekerik fel. Mielőtt a szénszálból kompozit lesz, polimert adnak hozzá, és a szálakat és a polimert hővel, nyomással vagy vákuummal kötik össze a kompozit kialakítása érdekében.

Mint minden gyártási folyamatnál, a felhasznált anyagok a szénszálban is különleges tulajdonságokat és hatásokat hoznak létre, lehetővé téve az osztályozási és alkalmazási különbségeket.

Mik a szénszál előnyei?

A szénszál könnyű súlyáról és nagy szilárdságáról ismert, így ideális fejlett kompozit anyag a tengeri, autó- és repülőgépiparban. A legfontosabb előnyök a következők:

Kiváló erő/súly arány

magas hőállóság

Magas vegyszer-/korrózióállóság (ha megfelelő gyantával használják)

Rendkívül rugalmas a legkülönfélébb alkalmazásokhoz

kiváló kifáradási tulajdonságok

Különféle anyagokhoz alkalmas

elektromos és hővezető képesség

Alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik

Mik a szénszál hátrányai?

Számos előnye ellenére a szénszál még viszonylag új kompozit anyag, de vannak hátrányai is:

Drága más kompozit anyagokhoz képest

A gyártás munkaigényesebb

Jelenleg nem újrahasznosítható, gyakran szénszálat használnak acél vagy alumínium helyett, mindkettő újrahasznosítható anyag

Megreped/törik, ha túllépi a kapacitását

Ha megsérül, ki kell cserélni, nem javítani, mint a fémszerkezeteket