Oglekļa šķiedrai ir dažādas izcilas elementārā oglekļa īpašības, piemēram, mazs īpatnējais svars, lieliska karstumizturība, mazs siltuma izplešanās koeficients, liela siltumvadītspēja, laba izturība pret koroziju un elektrovadītspēja. Tajā pašā laikā tai ir šķiedras elastība, to var austa apstrādei un tinumu formēšanai. Vislielākā oglekļa šķiedras veiktspēja ir īpatnējā stiprība un īpatnējais modulis, kas ir vairāk nekā vispārējai stiegrojuma šķiedrai, tā un kompozītmateriāls, ko veido sveķu īpatnējā izturība un īpatnējais modulis nekā tērauda un alumīnija sakausējumam, ir aptuveni 3 reizes lielāks. Caurules, kas izgatavotas no oglekļa šķiedras kompozītmateriāliem, ir izmantotas daudzās jomās, kas var ievērojami samazināt svaru, palielināt lietderīgo slodzi un uzlabot veiktspēju. Tie ir svarīgi strukturālie materiāli aviācijas un kosmosa rūpniecībā.

1. Aviācija

Vieglā svara, augstas stingrības, augstas stiprības, stabila izmēra un labas siltumvadītspējas priekšrocību dēļ oglekļa šķiedras kompozītmateriāli jau ilgu laiku ir izmantoti satelītu konstrukcijām, saules paneļiem un antenām. Mūsdienās lielākā daļa saules bateriju, kas izvietotas uz satelītiem, ir izgatavotas no oglekļa šķiedras kompozītmateriāliem, kā arī daži no svarīgākajiem komponentiem kosmosa stacijās un atspoles sistēmās.

Oglekļa šķiedras caurule ir ļoti laba arī bezpilota lidaparātu pielietošanā, un praktiskā pielietojumā to var pielietot dažādām bezpilota lidaparātu ķermeņa daļām, piemēram, rokai, rāmim utt. Salīdzinot ar alumīnija sakausējumu, oglekļa šķiedras cauruļu izmantošana bezpilota lidaparātos var samazināt svaru. par aptuveni 30%, kas var uzlabot bezpilota lidaparātu kravnesību un izturību. Oglekļa šķiedras caurules augstās stiepes izturības, izturības pret koroziju un labā seismiskā efekta priekšrocības nodrošina efektīvu UAV kalpošanas laiku.

2. Mehāniskās iekārtas

Gala savācējs ir armatūra, ko izmanto pārraides procesā štancēšanas ražošanas līnijā. Tas ir uzstādīts uz preses iekraušanas un izkraušanas robota un virza gala savācēju, lai iznestu apstrādājamo priekšmetu pa sliežu ceļu. Starp daudziem jaunajiem materiāliem populārākie ir oglekļa šķiedras kompozītmateriāli.

Oglekļa šķiedras kompozītmateriāla īpatsvars ir mazāks par 1/4 no tērauda, ​​bet tā izturība ir vairākas reizes lielāka nekā tēraudam. Robota gala pacēlājs, kas izgatavots no oglekļa šķiedras kompozītmateriāla, var samazināt kratīšanu un savu slodzi, rīkojoties ar automašīnu daļām, un tā stabilitāti var ievērojami uzlabot.

3, militārā rūpniecība

Oglekļa šķiedra ir kvalitatīva viegla, augsta izturība, augsts modulis, izturība pret koroziju, izturība pret nogurumu, izturība pret augstu temperatūru, siltumvadītspēja, laba siltuma izkliede, kā arī mazā siltuma izplešanās koeficienta īpašības, oglekļa šķiedra un tās kompozītmateriāli tiek plaši izmantoti. raķetēs, raķetēs, militārajās lidmašīnās, militārajās zonās, piemēram, individuālā aizsardzība un palielinot devu, uzlabo militārā aprīkojuma veiktspēju nepārtraukti. Oglekļa šķiedra un tās kompozītmateriāli ir kļuvuši par svarīgu stratēģisku materiālu mūsdienu aizsardzības ieroču un aprīkojuma attīstībā.

Militārajās raķetēs un raķetēs CFRP lieliskā veiktspēja ir arī labi izmantota un attīstīta, piemēram, "Pegasus", "Delta" nesējraķete, "Trident ⅱ (D5)", "Dwarf" raķete un tā tālāk. Arī ASV stratēģiskā raķete MX ICBM un Krievijas stratēģiskā raķete Poplar M ir aprīkotas ar modernām kompozītmateriālu tvertnēm.

4. Sporta preces

Lielākā daļa tradicionālo sporta preču ir izgatavotas no koka, taču ar oglekļa šķiedru pastiprinātu kompozītmateriālu mehāniskās īpašības ir daudz augstākas nekā kokam. Tā īpatnējais stiprums un modulis ir attiecīgi 4 reizes un 3 reizes ķīniešu eglei, 3,4 reizes un 4,4 reizes ķīniešu hutongam. Rezultātā to plaši izmanto sporta precēs, veidojot gandrīz 40% no pasaules oglekļa šķiedras patēriņa. Sporta preču jomā oglekļa šķiedras caurules irgalvenokārt izmanto šādos aspektos: golfa nūjas, makšķeres, tenisa raketes, badmintona nūjas, hokeja nūjas, loki un bultas, burāšanas masti utt.

Ņemot par piemēru tenisa raketi, tenisa rakete, kas izgatavota no oglekļa šķiedras kompozītmateriāla, ir viegla un stingra, ar lielu stingrību un nelielu deformāciju, kas var samazināt novirzes pakāpi, kad bumba saskaras ar raketi. Tajā pašā laikā CFRP ir laba amortizācija, kas var pagarināt kontakta laiku starp zarnu un bumbu, lai tenisa bumbiņa varētu iegūt lielāku paātrinājumu. Piemēram, koka raketes kontakta laiks ir 4,33 ms, tērauda - 4,09 ms, bet CFRP - 4,66 ms. Attiecīgie lodes sākuma ātrumi ir attiecīgi 1,38 km/h, 149,6 km/h un 157,4 km/h.

Papildus iepriekš minētajām jomām oglekļa šķiedras kompozītmateriāli parādās arī dzelzceļa tranzītā, vēja enerģijā, medicīnas iekārtās un citās jomās, tiek plaši izmantotas, ar nepārtrauktiem sasniegumiem oglekļa šķiedras izejvielu ražošanas un turpmākās apstrādes tehnoloģijās, cena Paredzams, ka arī oglekļa šķiedras izejmateriālu izmantošana kļūs lietotājam draudzīgāka.

#oglekļa stienis #oglekļašķiedra