Süsinikul on erinevad elementaarse süsiniku suurepärased omadused, nagu väike erikaal, suurepärane kuumakindlus, väike soojuspaisumistegur, suur soojusjuhtivus, hea korrosioonikindlus ja elektrijuhtivus. Samal ajal on see kiudude paindlikkus, seda saab kootud töötlemiseks ja kerimisvormimiseks. Süsinikkiu kõige suurepärasem jõudlus on eritugevus ja erimoodul rohkem kui üldisel tugevduskiul, selle ja vaigu eritugevuse ja erimooduli abil moodustatud komposiit on umbes 3 korda suurem kui terasel ja alumiiniumisulamil. Paljudes valdkondades on kasutatud süsinikkiust komposiitmaterjalidest torusid, mis võivad oluliselt vähendada kaalu, suurendada kasulikku koormust ja parandada jõudlust. Need on kosmosetööstuses olulised konstruktsioonimaterjalid.

1. Lennundus

Kerguse, suure jäikuse, suure tugevuse, stabiilse suuruse ja hea soojusjuhtivuse eeliste tõttu on süsinikkiust komposiitmaterjale pikka aega kasutatud satelliidikonstruktsioonide, päikesepaneelide ja antennide jaoks. Tänapäeval on enamik satelliitidel kasutatavatest päikesepatareidest valmistatud süsinikkiust komposiitmaterjalidest, nagu ka mõned kosmosejaamade ja süstikusüsteemide olulisemad komponendid.

Süsinikkiust toru sobib väga hästi ka mehitamata õhusõidukite rakendamisel ja seda saab praktilises rakenduses rakendada mehitamata õhusõidukite erinevatele kehaosadele, näiteks käele, raamile jne. Võrreldes alumiiniumisulamitega võib süsinikkiust torude kasutamine mehitamata õhusõidukites vähendada kaalu umbes 30%, mis võib parandada UAV-de kandevõimet ja vastupidavust. Süsinikkiust toru kõrge tõmbetugevuse, korrosioonikindluse ja hea seismilise efekti eelised tagavad UAV tõhusa eluea.

2. Mehaanilised seadmed

Otsakork on kinnitusseade, mida kasutatakse stantsimise tootmisliini edastusprotsessis. See on paigaldatud pressi laadimis- ja mahalaadimisrobotile ning ajab otsakorki, et toorik läbi rööbastee õpetada. Paljude uute materjalide seas on kõige populaarsemad süsinikkiust komposiitmaterjalid.

Süsinikkiust komposiitmaterjali osakaal on alla 1/4 terasest, kuid selle tugevus on mitu korda suurem terasest. Süsinikkiust komposiitmaterjalist valmistatud roboti otsakork võib vähendada raputamist ja oma koormust autoosade käsitsemisel ning selle stabiilsust saab oluliselt parandada.

3, sõjatööstus

Süsinikkiud on kvalitatiivselt kerge, kõrge tugevusega, kõrge mooduliga, korrosioonikindlus, väsimuskindlus, kõrge temperatuuritaluvus, soojusjuhtivus, hea soojuse hajumine ning väikese soojuspaisumisteguri omadused, süsinikkiud ja selle komposiitmaterjalid on laialdaselt kasutusel. rakett, rakett, sõjalennuk, sõjalised alad, nagu individuaalne kaitse ja dooside suurendamine, parandab sõjavarustuse jõudlust lakkamatult. Süsinikkiust ja selle komposiitmaterjalidest on saanud oluline strateegiline materjal kaasaegsete kaitserelvade ja -varustuse arendamiseks.

Sõjaväerakettides ja rakettides on CFRP suurepärast jõudlust ka hästi rakendatud ja arendatud, näiteks "Pegasus", "Delta" kanderakett, "Trident ⅱ (D5)", "Dwarf" rakett ja nii edasi. USA strateegiline rakett MX ICBM ja Venemaa strateegiline rakett Poplar M on samuti varustatud täiustatud komposiitmaterjalist kanistritega

4. Sporditarbed

Suurem osa traditsioonilistest spordikaupadest on valmistatud puidust, kuid süsinikkiuga armeeritud komposiitmaterjalide mehaanilised omadused on palju kõrgemad kui puidul. Selle eritugevus ja moodul on vastavalt 4 korda ja 3 korda hiina kuusel, 3,4 korda ja 4,4 korda hiina hutongil. Seetõttu kasutatakse seda laialdaselt spordikaupades, moodustades peaaegu 40% maailma süsinikkiu tarbimisest. Spordikaupade vallas on süsinikkiust torudkasutatakse peamiselt järgmistes aspektides: golfikepid, õngeritvad, tennisereketid, sulgpallikurikad, hokikepid, vibud ja nooled, purjetamismastid jne.

Võttes näiteks tennisereketi, on süsinikkiust komposiitmaterjalist tennisereket kerge ja tugev, suure jäikuse ja väikese pingega, mis võib vähendada kõrvalekalde astet palli kokkupuutel reketiga. Samal ajal on CFRP-l hea summutus, mis võib pikendada soolestiku ja palli kokkupuuteaega, nii et tennisepall saab suurema kiirenduse. Näiteks puidust reketi kokkupuuteaeg on 4,33 ms, terasel 4,09 ms ja CFRP-l 4,66 ms. Palli vastavad algkiirused on vastavalt 1,38 km/h, 149,6 km/h ja 157,4 km/h.

Lisaks ülaltoodud valdkondadele ilmuvad süsinikkiust komposiitmaterjalid ka raudteetransiidis, tuuleenergias, meditsiiniseadmetes ja muudes valdkondades, mida kasutatakse laialdaselt, kusjuures süsinikkiust toorainete tootmise ja hilisema töötlemise tehnoloogia on pidevas läbimurdes, hind Eeldatakse, et süsinikkiust tooraine muutub kasutajasõbralikumaks.

#süsinikpulk #süsikiud