Відомо, що солідний показник міцності на розтягнення, щодо власної ваги, яким володіє вуглепластик, являє собою унікальне досягнення матеріалу і відкриває райдужні перспективи використання в народному господарстві. Використання карбону в сучасному будівництві поки що не взяло широкомасштабного використання, хоча карбон купити в даний час не складає труднощів. Але прості і надійні методи застосування обіцяють бути довгими.
зміст
вуглецеве волокно
Перше отримання вуглецевих волокон в результаті піролізу віскози і використання для ниток розжарювання було запатентовано Едісоном в кінці XVIII століття.
Підвищений інтерес до волокна з'явився в XX столітті в результаті пошуку матеріалу компонентів композиту при виготовленні двигунів ракет і літаків.
За своїми якостями: термостойкости і теплоізоляційними властивостями, а також корозійної стійкості, карбоновим волокном не було рівних.
Характеристики перших зразків поліакрилонітрильних (ПАН) волокон були невисокі, але удосконалення технології дозволило отримати вуглеводневі волокна міцністю карбонового волокна 2070 МПа і модулем пружності 480 ГПа.
Сьогодні, вуглепластик або карбон має масштабний спектр застосування в будівництві:
- для системи зовнішнього армування
- для ремонту несучих конструкцій складів і мостів, промислових і житлових будівель.
Використання виробів з вуглецевого волокна надає можливість проведення будівельних заходів, в порівнянні з існуючими способами реконструкції або армування, швидко і якісно.
Але розповідь про досягнення карбону був би неповним, якщо не відзначити його використання при виготовленні авіаційних деталей.
Досягнення вітчизняних авіавиробників складають здорову конкуренцію компанії Mitsubishi Heavy Industries, що виробляє деталі Boeing 787.
Виробництво виробів з полімерного матеріалу
Полімерний матеріал - карбон представляє собою тонковолоконние нитки ø від 5 до 15 мкм, утворені атомами вуглецю і об'єднаними в мікрокристали. Саме вирівнювання при орієнтації кристалів надає ниткам хорошу міцність і розтягування, незначну питому вагу і коефіцієнт температурного розширення, хімічну інертність.
Виробничі процеси отримання ПАН волокон пов'язані з технологією автоклава і наступним просоченням для зміцнення смолою. Вуглецеве волокно просочують пластиком (препреги) і просочують рідким пластиком, зміцнюючи нитки волокна під тиском.
По фізичних характеристиках вуглецеве волокно розділене на типи:
- високоміцні карбонові волокна (склад 12000 безперервних волокон)
- волокна карбонизовані вуглецеві загального призначення (кручена нитка з 2-х і більше волокон довжиною до 100 мм).
Вуглепластикові конструкції, армовані виробами з матеріалу, зменшують вагу конструкції на 30%, а хімічна інертність дозволяє використовувати карбонові тканини при очищенні агресивних рідин і газів від домішок в якості фільтра.
Виробництво вуглецевого волокна представлено в цьому відео.
Номенклатура виробів з карбонового волокна
карбонові тканини
Головним виробом з високомодульного волокна карбону є вуглецева (карбонова) тканину завтовшки 1,6 - 5,0 мм, що має структуру плетеного полотняного переплетення щільністю від 520 до 560 г / м².
Карбонові тканини, власники нульового коефіцієнта лінійного розширення, мають високу стійкість до деформацій і корозії.
Характеристиками стандартних вуглецевих тканин є:
вміст вуглецю, розривна навантаження (МПа), модуль пружності (ГПа), подовження, лінійна щільність.
Параметрами карбонових тканин є:
- ширина полотна 1000-2000мм
- вміст вуглецю 98,5%
- щільність 100-640 г / м2
- товщина 0,25-0,30 мм.
Крім карбонових тканин основними виробами високомодульного волокна є стрічки і шнури.
Розрізняють такі види плетіння тканин карбонових, які в певній мірі впливають на рухливість вироби:
- полотняне переплетення, створене за принципом переплетення кожної нитки основи з уточной ниткою 1/1, створюючи кращу міцність і рухливість тканини
- сатинова переплетення, при якому одна нитка качка переплітає 4-5 ниток основи, зменшуючи можливість сильного вигину тканини
- саржевое переплетення, у якого кількість ниток основи перекрито такою ж кількістю ниток качка.
Прикладом можливості саржевого переплетення є різнобарвна карбонова тканину. Карбонову тканину різнокольорову успішно використовують при створенні кевларовой одягу і речей, що відрізняються гігроскопічністю і здатністю до повітрообміну. Кевлар з технічних ниток з різною щільністю і структурою вже почали вживати авто і військової індустрії, потіснивши стеклохолст і сталь.
Переваги карбону яскраво виражені у виробах з карбонизовані вуглепластика.
вироби з карбонизовані волокна
Номенклатура виробів з карбонизовані волокна більш розширена і представлена:
- вуглецевої тканиною карбонизовані RK-300 (замінник склотканини)
- тканиною з одностороннім алюмінієвим покриттям RK-300AF (поліпшені властивості за рахунок термоекрана дозволяють використовувати карбон в якості теплоізоляційного обмоточного матеріалу)
- вуглецевими конструкційними тканинами 1k, 3k, 6k, 12k, 24k, 48k
- карбонизовані стрічками і шнурами.
Тканий полотно з карбонового або карбонизовані волокна відмінно виконує функції армування, незалежно від типу наповнювача.
Крім того, з використанням карбонизовані волокон виготовляють екрани, які поглинають ЕМВ, термопари і електроди, а також радіотехнічні вироби.
виробництво басейнів з карбоновим посиленням
При виробництві басейнів з посиленням з карбону в технологію вводять етап додавання в керамічний шар карбонове посилення, деревну бальса і спінений каучук. Підставою створення подвійного каркасу чаші басейнів з карбоновим посиленням послужили побудовані епюри навантаження і допустимі напруги на матеріал.
Зробимо, висновок, що набирає обертів популярність використання карбонового волокна в перспективі зможе витіснити з ринку армуючі матеріали.
Loading ...