Ogljikova vlakna imajo različne odlične lastnosti elementarnega ogljika, kot so majhna specifična teža, odlična toplotna odpornost, majhen koeficient toplotnega raztezanja, velika toplotna prevodnost, dobra odpornost proti koroziji in električna prevodnost. Hkrati ima fleksibilnost vlaken, lahko je tkana obdelava in navijanje. Najboljša zmogljivost ogljikovih vlaken je specifična trdnost in specifični modul večja kot pri splošnih ojačitvenih vlaknih, ta in kompozit, ki ga tvorita smola, specifična trdnost in specifični modul kot jeklo in aluminijeve zlitine pa sta približno 3-krat višja. Cevi iz kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken so bile uporabljene na številnih področjih, kar lahko znatno zmanjša težo, poveča nosilnost in izboljša učinkovitost. So pomembni strukturni materiali v vesoljski industriji.

1. Letalstvo

Zaradi prednosti lahke teže, visoke togosti, visoke trdnosti, stabilne velikosti in dobre toplotne prevodnosti se kompozitni materiali iz ogljikovih vlaken že dolgo uporabljajo za satelitske strukture, sončne celice in antene. Danes je večina sončnih celic, nameščenih na satelitih, narejenih iz kompozitov ogljikovih vlaken, kot so nekatere bolj kritične komponente v vesoljskih postajah in sistemih raketoplanov.

Cev iz ogljikovih vlaken je prav tako zelo dobra pri uporabi UAV in se lahko uporablja za različne dele telesa UAV v praktični uporabi, kot so roka, okvir itd. V primerjavi z aluminijevo zlitino lahko uporaba cevi iz ogljikovih vlaken v UAV zmanjša težo za približno 30 %, kar lahko izboljša nosilnost in vzdržljivost UAV. Prednosti visoke natezne trdnosti, odpornosti proti koroziji in dobrega seizmičnega učinka cevi iz ogljikovih vlaken zagotavljajo učinkovito življenjsko dobo UAV.

2. Mehanska oprema

Končni zbiralnik je pripomoček, ki se uporablja za prenosni proces v proizvodni liniji za žigosanje. Nameščen je na nakladalnem in razkladalnem robotu stiskalnice in poganja končni pobiralnik, da nosi obdelovanec skozi poučevanje tirnice. Med številnimi novimi materiali so najbolj priljubljeni kompozitni materiali iz ogljikovih vlaken.

Delež kompozitnega materiala iz ogljikovih vlaken je manjši od 1/4 jekla, vendar je njegova trdnost nekajkrat večja od jekla. Končni pobiralec robota iz kompozitnega materiala iz ogljikovih vlaken lahko zmanjša tresenje in lastno obremenitev pri rokovanju z avtomobilskimi deli, njegova stabilnost pa se lahko močno izboljša.

3, vojaška industrija

Ogljikova vlakna so kakovostna lahka, visoka trdnost, visok modul, odpornost proti koroziji, odpornost proti utrujenosti, odpornost na visoke temperature, toplotna prevodnost, dobro odvajanje toplote in značilnosti majhnega koeficienta toplotnega raztezanja, ogljikova vlakna in njegovi kompozitni materiali se pogosto uporabljajo v raketah, izstrelkih, vojaških letalih, vojaških področjih, kot je osebna zaščita in povečanje odmerka, izboljšuje zmogljivost vojaške opreme, ki se nenehno povečuje. Ogljikova vlakna in njihovi kompozitni materiali so postali pomemben strateški material za razvoj sodobnega obrambnega orožja in opreme.

V vojaških raketah in izstrelkih je bila odlična učinkovitost CFRP prav tako dobro uporabljena in razvita, kot so "Pegasus", "Delta" nosilna raketa, "Trident ⅱ (D5)", "Dwarf" raketa in tako naprej. Ameriška strateška raketa MX ICBM in ruska strateška raketa Poplar M sta opremljeni tudi z naprednimi posodami iz kompozitnih materialov.

4. Športna oprema

Večina tradicionalnih športnih izdelkov je izdelanih iz lesa, vendar so mehanske lastnosti kompozitnih materialov, ojačanih z ogljikovimi vlakni, veliko boljše od lesa. Njegova specifična trdnost in modul sta 4-krat in 3-krat kitajske jelke, 3,4-krat oziroma 4,4-krat kitajskega hutonga. Posledično se pogosto uporablja v športni opremi, saj predstavlja skoraj 40 % svetovne porabe ogljikovih vlaken. Na področju športne opreme so cevi iz ogljikovih vlakenv glavnem se uporablja v naslednjih vidikih: palice za golf, ribiške palice, teniški loparji, kiji za badminton, hokejske palice, loki in puščice, jadralni jambori itd.

Če vzamemo za primer teniški lopar, je teniški lopar iz kompozitnega materiala iz ogljikovih vlaken lahek in čvrst, z veliko togostjo in majhno deformacijo, kar lahko zmanjša stopnjo odstopanja, ko se žogica dotakne loparja. Hkrati ima CFRP dobro blaženje, ki lahko podaljša kontaktni čas med črevesjem in žogico, tako da lahko teniška žogica doseže večji pospešek. Na primer, kontaktni čas lesenega loparja je 4,33 ms, jeklenega 4,09 ms in CFRP 4,66 ms. Ustrezne začetne hitrosti žoge so 1,38 km/h, 149,6 km/h in 157,4 km/h.

Poleg zgornjih področij se kompozitni materiali iz ogljikovih vlaken pojavljajo tudi v železniškem tranzitu, vetrni energiji, medicinski opremi in na drugih področjih, ki se pogosto uporabljajo, z nenehnimi preboji v tehnologiji proizvodnje in naknadne predelave surovin iz ogljikovih vlaken, cena surovin iz ogljikovih vlaken naj bi postala uporabniku prijaznejša.

#carbonrod #carbonfiber