Hvad er kulstof? Anvendelsen af kulstofstof i forskellige aktivitetsområder

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Hvad er kulstof? Dette er et materiale, der består af ekstremt lette og stærke fibre af en forstærket polymer. I sin kerne er denne polymer en lang kæde af molekyler, der holdes sammen af kulstofatomer. Typisk er polymeren, der bruges til at fremstille kulstofstof, halvfems procent kulstof blandet med ti procent diverse tilsætningsstoffer.

Produkter fra forskellige producenter kan adskille sig fra hinanden - afhængigt af den forstærkede polymer, der anvendes i produktionen og kombinationer af råmaterialer. Den nøjagtige sammensætning af kulstofstoffet er som regel ikke oplyst. Det er trods alt en forretningshemmelighed.

Produktion af kulstofdug

Fremstillingen af carbonstof begynder med at trække ind i tynde tråde af forstærkede polymerer. Dernæst vikles de tråde, der opnås under tegningsprocessen, på spolerne, og derefter væves stoffet af dem ved hjælp af specielle væve. Kun fem til ti mikronhver tråd har en diameter, og på trods af dette er den meget stærk.

Carbonstof er uden tvivl det stærkeste vævede materiale, der er tilgængeligt i dag.

Application

Brugen af kulstofklud kan være ubegrænset. Hvor anvendes det? Oftest bruges det, hvor lav vægt, høj ledningsevne, høj styrke er påkrævet. På grund af det faktum, at kulstofstof kan have forskellige kvaliteter, afhænger dets anvendelse i høj grad af stoffets sammensætning og klasse. For eksempel bruges den højeste kvalitet af denne fiber i flyindustrien.

Byggeri

I konstruktionen bruges ultratyndt kulstofstof i det udvendige forstærkningssystem. Under reparation af bærende konstruktioner gør brugen af kulstof og epoxybindemiddel det muligt at udføre genopbygning på kort tid og reducerer lønomkostningerne betydeligt sammenlignet med traditionelle metoder. På trods af at reparationstiden reduceres flere gange, øges konstruktionens levetid også flere gange. Strukturens bærende funktion er ikke kun genoprettet, men også øget flere gange.

Aviation

Hvad er kulstofstof til i luftfarten? Det bruges til at skabe kompositdele i ét stykke, kulstofmaterialer bruges også. De resulterende produkter, karakteriseret ved lethed og styrke, gør det muligt at erstatte aluminiumslegeringer med kulfiber. Med en vægt, der er fem gange mindre end aluminiumsdele, har kompositdele større fleksibilitet, styrke og trykmodstand.

Industry

Også bruges kulstofplast i den nukleare industri til at skabe kraftreaktorer, hvor hovedkravet til de anvendte materialer er deres strålingsmodstand, modstandsdygtighed over for høje temperaturer og tryk. Alle disse egenskaber carbon stof har. Derudover er der i den nukleare industri givet særlig opmærksomhed til styrken af eksterne strukturer, så stoffet er også meget udbredt i det eksterne forstærkningssystem.

CFRP

Carbon (eller kulfiber) bruges i bilindustrien til produktion af både individuelle komponenter og dele og til hele bilkarosserier. Det høje styrke-til-vægt-forhold gør det muligt for producenterne at skabe sikre og brændstofeffektive køretøjer: Reduktionen i køretøjets vægt på grund af kulfiber reducerer CO2-emissionerne med 16 %. Da der er et fald i brændstofforbruget med flere gange.

Kompositmaterialer har en ret stærk position i den civile rumfartsindustri. Der stilles høje krav til dem af de tunge belastninger af rumflyvninger. Kulfiber og materialer fremstillet heraf virker under forhold med høje og lave temperaturer og tryk, under påvirkning af stråling, under høje vibrationsbelastninger osv.

I skibsbygning er kulfiberforstærket plastik de bedste komponenter til at designe og skabe nye materialer og strukturer ud fra dem på grund af deres korrosionsbestandighed, høje specifikke styrke, ikke-magnetisme, lave termiske ledningsevne og høje slagfasthed. ValgDette særlige materiale skyldes muligheden for at kombinere høj kemisk inerthed og styrke i det, samt lyd-, vibrations- og radioabsorption, hvilket gør det muligt at bruge det til fremstilling af strukturer af forskellige typer civile skibe.

I praksis i verden er vindenergi et af de mest betydningsfulde områder, hvor der bruges kulstofmateriale. Denne industri er i sin vorden i Rusland, selvom der dukker vindmøller op over hele verden: i kystområder, i ubeboede områder og på offshore platforme. Kulfiberens uovertrufne styrke og lethed gjorde det muligt at skabe længere klinger. Til gengæld er de blevet mere energieffektive.

CFRP'er er også meget brugt i jernbaneindustrien. Materialets styrke og lethed bidrager til at lette jernbanevognenes strukturer, hvilket gør det muligt at reducere togets samlede vægt, øge dets længde og forbedre hastighedsegenskaberne.

Kulfiber kan også bruges til konstruktion af jernbaneskinner og til konstruktion af jernbaneskinner: længden af ledningerne vil øge den høje bøjningsstyrke, hvilket vil reducere antallet af nødvendige understøtninger og samtidig tid, reducere risikoen for at falde.

Kompositmaterialer er intensivt inkluderet i enhver persons sædvanlige livsstil. Mange forbrugsvarer er skabt af dem: sportsudstyr og -udstyr, interiørartikler, husholdningsapparater, computere og meget mere.