Grafit fiber veya karbon grafit olarak da bilinen karbon fiber, karbon elementinin çok ince filamentlerinden yapılır. Karbon fiber yüksek çekme mukavemetine sahiptir ve boyutuna göre oldukça sağlamdır. Aynı zamanda çok hafif bir malzemedir.
Her fiberin çapı {{0}} mikrondur. Ne kadar küçük olduğuna dair bir fikir vermek gerekirse, bir mikron 0,0001 mm'ye eşittir. Örümcek ağı filamentinin çapı 3 ila 8 mikron arasındadır.
Özellikler ve uygulamalar
Karbon fiber çelikten iki kat daha sert ve beş kat daha güçlüdür. Diğer bir özelliği ise yüksek derecede kimyasal direnç, yüksek sıcaklık direnci ve düşük termal genleşmedir.
Karbon fiber, uçak, yüksek performanslı araçlar, spor malzemeleri ve müzik aletlerinin üretiminde önemli bir mühendislik malzemesidir.
Karbon fiber nasıl yapılır?
Karbon fiber organik polimerlerden yapılır. Bu polimerler, karbon atomlarıyla birbirine bağlanan uzun molekül dizilerinden oluşur. Karbon fiberin yaklaşık %90'ı poliakrilonitril (PAN) işlemi kullanılarak yapılır. Geriye kalan %10'luk kısım suni ipek veya petrol bitüm işlemleri kullanılarak yapılır.
Üretim sürecinde kullanılan gazlar, sıvılar ve diğer malzemeler belirli karbon fiber efektleri, kaliteleri ve dereceleri üretir. Optimum modül özelliklerine sahip en yüksek dereceli karbon fiber, havacılık endüstrisi gibi zorlu uygulamalarda kullanılır.
Karbon elyaf üreticileri kullandıkları hammadde karışımına göre farklılık gösterir. Genellikle kendi özel tariflerini ticari sır olarak ele alırlar.
üretim süreci
Üretim süreci sırasında öncü adı verilen hammaddeler uzun elyaf demetleri halinde çekilir. Daha sonra lifler kumaş haline getiriliyor. Ayrıca diğer malzemelerle birleştirilebilir, filamanla sarılabilir veya istenilen şekil ve boyutta kalıplanabilirler.
Üretim süreci aşağıdaki gibidir:
Döndür. PAN diğer bileşenlerle karıştırılır ve lifler halinde döndürülür, bunlar daha sonra yıkanır ve gerilir.
Stabilize edin. Bağları stabilize etmek için kimyasal değişiklikler.
Karbonizasyon. Stabilize edici fiberler çok yüksek sıcaklıklara ısıtılarak sıkı bir şekilde bağlı karbon kristalleri oluşturulur.
Yüzeyi tedavi edin. Fiber yüzeyi, bağlanma özelliklerini geliştirmek için oksitlenir.
boyutlandırma. Lifler kaplanır ve makaralara sarılır. Daha sonra lifleri farklı boyutlarda iplikler halinde büken eğirme makinelerine yüklenirler.
Lifler kumaşlara dokunmak yerine kompozit malzemelere dönüştürülebilir. Kompoziti oluşturmak için, fiberleri plastik polimere bağlamak amacıyla ısı, basınç veya vakum kullanılabilir.
Düşünülmesi gereken şeyler
Karbon fiber üretimi aşağıdakiler de dahil olmak üzere birçok zorlukla karşı karşıyadır:
Daha uygun maliyetli restorasyon ve restorasyona ihtiyaç vardır.
Fiber kusurlarına yol açabilecek çukurların oluşmasını önlemek için yüzey işleme prosesi dikkatli bir şekilde düzenlenmelidir.
Tutarlı kaliteyi sağlamak için sıkı kontrol gereklidir.
Karbon fiberin güçlü iletkenliği nedeniyle elektrikli ekipmanlarda ark ve kısa devre meydana gelebilir.
Cilt tahrişi ve solunum sorunları gibi sağlık ve güvenlik sorunları.
