برای اولین بار ، استفاده از کربن در صنعت اتومبیل شروع به استفاده از اتومبیل های اسپرت در دهه 60 کرد. به تدریج ، او شروع به جلب توجه تولید کنندگان ماشین آلات معمولی کرد ، که این به دلیل خواص غیر معمول این ماده بود.
کربن و ترکیب آن
کربن (یا فیبر کربن) مجموعه ای از بهترین رشته ها (قطر 09/0 میلی متر) کربن است که مقاومت آن با فولاد آلیاژی با جرم بسیار کمتر (تقریباً مانند آلومینیوم) قابل مقایسه است. الیاف از این رشته ها بافته می شود. نتیجه یک پارچه بسیار بادوام است. الیاف را می توان بصورت تصادفی مرتب کرد و یا به صورت بافت است.
ماده اولیه تولید الیاف کربن پلی اکریلونیتریل است ، ماده ای سفید رنگ که از نظر خاصیت به پشم شباهت دارد. در محیط گاز بی اثر چندین بار گرم می شود. در مرحله اول ، در دمای 260 درجه سانتیگراد ، ساختار ماده تغییر می کند (در سطح مولکولی) ، سپس در دمای 700 درجه سانتیگراد ، اتمهای کربن هیدروژن را "مجبور به تخلیه" می کنند. به تدریج و پس از چندین بار گرم شدن ، آنرا به + 3000 درجه سانتیگراد می رسانند - این فرآیند را گرافیت سازی می نامند. در نتیجه ، کربن بیشتر می شود و پیوند بین اتم های آن قوی تر است. به بیان ساده تر ، می توان کربن را فیبر کربن گرم تا کربن شدن در نظر گرفت.
مشخصات و کاربردهای کربن
یکی از اصلی ترین ویژگی های مثبت کربن مقاومت بالای آن است که به 1500 کیلوگرم در مکعب می رسد. متر در این حالت ، مقاومت کششی به 1800 میلی آمپر می رسد. حد دمای این ماده + 2000 درجه سانتیگراد است. رشته های فیبر کربن فقط در تنش به خوبی کار می کنند ، بنابراین ساخت یک ساختار سخت بسیار مشکل ساز است. کربن کاملاً شکننده است ، در اثر ضربه خرد می شود ، بنابراین تعمیر قطعه تقریباً غیرممکن است. با قرار گرفتن مداوم در معرض نور ماورا بنفش ، فیبر کربن رنگ اصلی خود را از دست می دهد. با این حال ، خواص مثبت بیشتر از معایب آن است. این امر با ساخت دیسک های ترمز ، لنت برای اتومبیل های اسپرت از آن تأیید می شود ، بدون ذکر تکنولوژی فضایی.
یکی از ویژگی های کربن ، وزن مخصوص (یا تراکم پارچه) است که در g / sq بیان می شود. متر این پارامتر به ضخامت فیبر بستگی دارد که می تواند حاوی چندین هزار رشته باشد. به عنوان مثال ، اگر مارک گذاری حاوی نام 2K باشد ، 2000 رشته در فیبر وجود دارد. با دوام ترین کربن به اختصار UHM گفته می شود. علاوه بر تراکم ، ویژگی مهم نحوه بافته شدن نخ ها است (در ارزانترین ماده وجود ندارد).
هنگام تنظیم وسایل نقلیه ، بیشتر از انواع بافت مانند Twill ، Satin ، Plain استفاده می شود. متداول ترین تعداد رشته ها در یک فیبر 1 تا 24K است. نوع دوم پارچه به طور گسترده ای در ساخت تجهیزات نظامی تحت فشار شدید استفاده می شود.
