Kāpēc oglekļa šķiedra ir ārkārtīgi svarīgs pastiprināšanas materiāls
Oglekļa šķiedra kā augstas veiktspējas pastiprināšanas materiāls piešķir kritisku nozīmi šādu aspektu dēļ:
1. Izcilās fizikālās īpašības
Augsta izturība un viegls
Oglekļa šķiedras stiprums ievērojami pārsniedz tērauda (7-9 reizes lielāku) izturību, vienlaikus ar blīvumu tikai ceturtdaļa tērauda 14. Šī izturības un vieglo kombinācija padara to ideālu svara jutīgām nozarēm, piemēram, kosmosa un automobiļu ražošanai, ievērojami samazinot aprīkojuma svaru un uzlabojot energoefektivitāti17.
Augsts elastības modulis
Oglekļa šķiedrai ir ārkārtīgi augsts modulis gar tās šķiedras asi. Tās specifiskais modulis (modulis/blīvums) kompozītēs pārspēj tradicionālos metālus, uzlabojot strukturālo stingrību un stabilitāti 23.
2. augstākā ķīmiskā un vides izturība
Izturība pret koroziju
Oglekļa šķiedra uztur stabilu veiktspēju skarbā ķīmiskajā vidē (piemēram, skābes, sārmi, sāļi), padarot to piemērotu jūras inženierijai un ķīmiskajai iekārtai15.
Augstas temperatūras un anti-Creep veiktspēja
Neoksidējošā vidē oglekļa šķiedra iztur ekstrēmas temperatūras (virs 2000 grādu) bez šļūdes, kas ir ideāli piemērotas raķešu sprauslām un augstas temperatūras reaktoriem 35.
3. Daudzfunkcionālas priekšrocības
Elektriskā un siltumvadītspēja
Ar siltumvadītspēju 2-3}, kas ir vara un raksturīga elektriskā vadītspēja, oglekļa šķiedra ir unikāli vērtīga elektroniskajās siltuma izlietnēs un elektromagnētiskajos ekranēšanas materiālos34.
Procesējamība un dizaina elastība
Oglekļa šķiedru var aust, slāņot vai apvienot ar sveķiem/metāliem, lai izveidotu dažādas kompozītmateriālu struktūras, atbilst specializētām mehāniskām un ģeometriskām prasībām 2.77.
4. Plašas rūpniecības lietojumprogrammas
Avi kosmosa: Izmanto gaisa kuģu fizelikās (piemēram, Boeing 767 samazina svaru līdz 1530 kg, izmantojot oglekļa šķiedras kompozītus38) un satelīta komponentus.
Transports: automobiļu vieglais svars (piemēram, automašīnas ķermeņi, akumulatora korpusi) uzlabo energoefektivitāti un diapazonu 18.
Būvniecība un inženierija: stiprina tiltus un ēkas, izmantojot iepriekš sniegtas oglekļa plāksnes, lai uzlabotu slodzes spēju48.
Sporta un patēriņa preces: līdzsvaro izturību un vieglu golfa klubos, slēpes un citā aprīkojumā 35.
5. Izmaksu un procesa optimizācijas potenciāls
Jaunās tehnoloģijas, piemēram, tvaika audzēta oglekļa šķiedra, samazina ražošanas izmaksas. Daudzpusīgas formas (piemēram, īsas šķiedras, nepārtraukti pavedieni) vēl vairāk paplašina rūpniecisko un civilo lietojumprogrammu 37.
Kopsavilkumā, oglekļa šķiedras nepārspējamā veiktspēja, vides pielāgošanās spējas un savstarpējās rūpniecības lietderība nostiprina savu lomu kā neaizvietojamu pastiprināšanas materiālu mūsdienu rūpniecībā, nopelnot tai “Melnā zelta” titulu 45.
