Ο άνθρακας είναι Ο άνθρακας: περιγραφή, εύρος, χαρακτηριστικά και κριτικές

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Οι προηγμένες τεχνολογίες σήμερα εισάγουν τακτικά πολλές διαφορετικές καινοτομίες στη ζωή μας που μπορούν να την απλοποιήσουν πολύ ή να βελτιώσουν την ποιότητά της. Ειδικότερα, αυτό αφορά τη δημιουργία των τελευταίων εξελίξεων στη χημική βιομηχανία, τα προϊόντα της οποίας χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε κλάδο της ανθρώπινης δραστηριότητας. Μια τέτοια τεχνογνωσία τώρα είναι το υλικό άνθρακα. Θα μιλήσουμε για αυτό με όσο το δυνατόν περισσότερες λεπτομέρειες στο άρθρο.

Ορισμός

Ο άνθρακας είναι εγγενώς ανθρακονήματα, δηλαδή ένα σύνθετο υλικό με διαφορετικά στρώματα. Με απλά λόγια, ίνες άνθρακα σε μορφή ιστού, το κέλυφος του οποίου, με τη σειρά του, είναι κατασκευασμένο από θερμοσκληρυνόμενες, πολυμερείς ρητίνες. Στην πραγματικότητα, ο άνθρακας είναι σήμερα σχεδόν όλα τα σύνθετα υλικά, η βάση στήριξης των οποίων παρουσιάζεται με τη μορφή ανθρακονημάτων. Ωστόσο, ταυτόχρονα, διάφορα βοηθητικά στοιχεία μπορούν να είναι συνδετικά στοιχεία.

Κόστος

Ο άνθρακας είναι ένα πολύ ακριβό τελικό προϊόν, το κόστος του οποίου καθορίζεται από το εντυπωσιακό μερίδιο της χειρωνακτικής εργασίας και μια πολύπλοκη τεχνική διαδικασία γενικά. Να καταλαβειςπόσο ακριβός είναι ο άνθρακας, ας συγκρίνουμε το κόστος του με τον χάλυβα. Έτσι, εάν ένα κιλό χάλυβα κοστίζει στον κατασκευαστή περίπου 1 $, τότε το ίδιο βάρος ανθρακονημάτων είναι 20 φορές πιο ακριβό. Η μείωση του κόστους των ανθρακονημάτων είναι δυνατή μόνο μέσω της εισαγωγής πλήρους αυτοματοποίησης της διαδικασίας δημιουργίας τους.

Πεδίο εφαρμογής

Αρχικά, ο άνθρακας είναι ένα υλικό που δημιουργήθηκε για διαστημόπλοια και την αυτοκινητοβιομηχανία. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών απόδοσης του (χαμηλό ειδικό βάρος, υψηλή αντοχή), βρήκε εφαρμογή και σε άλλους τομείς όπως:

- Αεροπορική βιομηχανία.

- Κατασκευή διαφόρων αθλητικών ειδών, καλάμια ψαρέματος, κράνη.

- Κατασκευή ιατρικού εξοπλισμού και άλλων.

Ειδικές δυνατότητες

Μελετώντας τι είναι ο άνθρακας, ας σημειώσουμε τις κύριες θετικές του ιδιότητες. Τα προϊόντα από αυτό το υλικό μπορούν να καλουπωθούν σε σχεδόν οποιαδήποτε διαμόρφωση. Αυτό συμβαίνει επειδή ο ιστός άνθρακα έχει πολύ υψηλή ευελιξία, η οποία, με τη σειρά της, παρέχει βέλτιστη κοπή και κοπή. Σε αυτή την περίπτωση, είναι επιτακτική ανάγκη να εμποτιστεί το τελικό προϊόν με εποξειδική ρητίνη. Τα προϊόντα που λαμβάνονται με αυτόν τον τρόπο μπορούν να λειανθούν, να γυαλιστούν, να βαφτούν ακόμα και να εκτυπωθούν επάνω τους χωρίς προβλήματα.

Διακριτικά χαρακτηριστικά

Συνεχίζοντας να εξετάζουμε τι είναι άνθρακας (κάρμπον), θα υποδείξουμε τα μοναδικά χαρακτηριστικά του. Για όλους τους τύπους αυτού του πλαστικού άνθρακα, η χρήση ενός ενισχυτικού στοιχείου είναι κοινή - ίνες άνθρακα, το πάχος των οποίων είναι εντός 0,005-0,01 mm, εξαιρετικό στην τάση, αλλά όχι ανεκτικό σε κάμψη και στρέψη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο άνθρακας είναι ένα υλικό που χρησιμοποιείται σε μορφή φύλλου. Το καουτσούκ χρησιμοποιείται συχνά για πρόσθετη ενίσχυση, η οποία δίνει στις ίνες άνθρακα μια γκρι απόχρωση. Γενικά, ο άνθρακας χαρακτηρίζεται από αντοχή στη φθορά, αντοχή, ακαμψία και χαμηλό ειδικό βάρος. Η πυκνότητά του είναι από 1450 kg / m3. έως 2000 kg/m3

λεπτότητες της τεχνολογίας κατασκευής

Οι ίνες από νημάτια άνθρακα λαμβάνονται στον αέρα κατά τη θερμική επεξεργασία. Δηλαδή, η οξείδωση των οργανικών ή πολυμερικών νημάτων γίνεται κατά τη διάρκεια της ημέρας σε θερμοκρασία 250 βαθμών Κελσίου. Στη συνέχεια πραγματοποιείται η ενανθράκωση - θέρμανση των λαμβανόμενων ινών σε περιβάλλον αδρανούς αερίου σε περιοχή θερμοκρασίας 800-1500 μοίρες για να προετοιμαστεί η μοριακή δομή για τη βέλτιστη. Ακολουθεί γραφιτοποίηση στο ίδιο μέσο, αλλά ήδη σε θερμοκρασίες έως 3000 βαθμούς. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επαναληφθεί αρκετές φορές για να αυξηθεί η συγκέντρωση άνθρακα στο 99%.

Φόρμα έκδοσης

Οι ίνες άνθρακα μπορούν να είναι είτε κοντές, κομμένες είτε ως συνεχείς κλωστές σε τροχούς. Αλλά, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο άνθρακας έχει κακή αντίσταση στην κάμψη, τότε οι ίνες άνθρακα συχνά διαμορφώνονται σε έναν καμβά που ονομάζεται Carbon Fabric. Επιπλέον, αποδεικνύεται με τη μορφή μιας ποικιλίας υφαντών: ψαροκόκαλο, ψάθα και ούτω καθεξής. Συμβαίνει ότι οι ίνες απλώς τέμνονται πριν γεμίσουν με ρητίνη σε αρκετά μεγάλες βελονιές. Η βάση φορέα είναι τις περισσότερες φορές εποξειδικές ρητίνες, σεοι οποίες ανθρακονήματα τοποθετούνται σε στρώσεις. Ένα φύλλο πάχους 1 mm περιέχει κυρίως τρεις έως τέσσερις τέτοιες στρώσεις.

Αξιοπρέπεια

Το Ο άνθρακας έχει μια ολόκληρη σειρά από αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα, μεταξύ των οποίων πρέπει να επισημάνουμε:

- Μικρό ειδικό βάρος. Ακόμη και το αλουμίνιο είναι 20% βαρύτερο από το περιγραφόμενο υλικό.

- Ο άνθρακας, ένας συνδυασμός άνθρακα και Kevlar, είναι ελαφρώς βαρύτερος από το καουτσούκ, αλλά πολύ ισχυρότερος και υπό την κρούση μόνο θρυμματίζεται, αλλά δεν θρυμματίζεται σε μικρά σωματίδια.

- Ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίες. Ο άνθρακας μπορεί να αντέξει έως και 2000 βαθμούς Κελσίου.- έχει καλή θερμική ικανότητα και εξαιρετική απόσβεση κραδασμών.

- Ανθεκτικό στο φαινόμενο της διάβρωσης.

- Έχει υψηλή αντοχή εφελκυσμού και αντοχή σε εφελκυσμό.

- Έχει αισθητική εμφάνιση και διακοσμητικό αποτέλεσμα.

Ελαττώματα

Ωστόσο, σε σύγκριση με τα μεταλλικά προϊόντα, ο άνθρακας έχει τέτοιες αρνητικές ιδιότητες:

- Υψηλή ευαισθησία σε αιχμηρές κρούσεις.

- Η πολυπλοκότητα της αποκατάστασης σε περίπτωση τσιπς, σπασίματος και διάφορων γρατσουνιών.

- Εξάντληση και εξασθένιση όταν εκτίθεται σε έντονο ηλιακό φως. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο όλα τα πράγματα από ανθρακονήματα είναι ειδικά βερνικωμένα ή επισμαλτωμένα.

- Επαρκώς μακροπρόθεσμη παραγωγή προϊόντων που απαιτούν σημαντική επένδυση χρόνου.

- Προβλήματα με την ανακύκλωση και την επαναχρησιμοποίηση. Στις ζώνες άμεσης επαφής με το μέταλλο, αρχίζει η διάβρωσή του, επομένως, σε αυτά τα σημεία, στερεώστεειδικά ένθετα από fiberglass.

Γνώμη χρηστών

Συμπερασματικά, σημειώνουμε τις κριτικές των ανθρώπων σχετικά με το προϊόν του κλάδου που περιγράφεται στο άρθρο. Τι είναι λοιπόν ο άνθρακας; Αυτό το υλικό, σύμφωνα με πολλούς χρήστες, είναι πολύ καλό λόγω της αντοχής του, αλλά ταυτόχρονα και της ελαφρότητας του. Αυτό εκτιμήθηκε ιδιαίτερα από τους ψαράδες που χρησιμοποιούν καλάμια ψαρέματος για μεγάλο χρονικό διάστημα, πολλά από τα οποία βασίζονται στον άνθρακα. Φυσικά, εκτός από αυτό, τέτοια καλάμια ψαρέματος είναι και καλά γιατί έχουν μεγάλη αντοχή, γιατί χαρακτηρίζονται και από αυξημένη αντοχή στη φθορά.