Kas yra anglies pluoštas?

Lengvos kompozitinės medžiagos vadovas pradedantiesiems

Monty Rakusen / Getty Images

Anglies pluoštas yra būtent toks, kaip skamba – iš pluošto pagamintas anglies . Tačiau šie pluoštai yra tik pagrindas. Tai, kas paprastai vadinama anglies pluoštu, yra medžiaga, sudaryta iš labai plonų anglies atomų gijų. Surišant kartu su plastikine polimerine derva karščiu, slėgiu arba vakuume a kompozicinė medžiaga yra suformuotas, kuris yra stiprus ir lengvas.

Panašiai kaip audiniai, bebrų užtvankos ar rotango kėdės, anglies pluošto stiprumas yra pynimas. Kuo sudėtingesnis pynimas, tuo patvaresnis bus kompozitas. Naudinga įsivaizduoti vielinį ekraną, kuris yra supintas su kitu ekranu kampu, o kitu šiek tiek kitokiu kampu ir pan., kai kiekvienas laidas kiekviename ekrane yra pagamintas iš anglies pluošto gijų. Dabar įsivaizduokite šį ekranų tinklelį, permirkytą skystame plastike, o po to spaudžiamą arba kaitintą, kol medžiaga susilieja. Pynimo kampas, taip pat derva naudojamas su pluoštu, lems bendro kompozito stiprumą. Derva dažniausiai yra epoksidinė, bet gali būti ir termoplastinė, poliuretano, vinilo esteris arba poliesteris.

DaveAlan/E+/Getty Images

Arba galima išlieti formą ir ant jos uždėti anglies pluoštus. The anglies pluošto kompozitas tada leidžiama išgydyti, dažnai taikant vakuuminį procesą. Šiuo metodu forma naudojama norimai formai pasiekti. Ši technika yra pageidautina nesudėtingoms formoms, kurių reikia pagal poreikį.

Anglies pluošto medžiaga turi platų pritaikymo spektrą, nes gali būti formuojama esant įvairaus tankio beribių formų ir dydžių. Anglies pluoštas dažnai formuojamas į vamzdelius, audinį ir audinį ir gali būti suformuotas į bet kokį skaičių sudėtinių dalių ir gabalų.

Dažni anglies pluošto naudojimo būdai

• Aukščiausios klasės automobilių dalys
• Dviračių rėmai
• Meškerės
• Batų padai
• Beisbolo lazdos
• Apsauginiai dėklai nešiojamiesiems kompiuteriams ir iPhone

Apollo IE hiperautomobilis. Martynas Lucy/Getty Images

Daugiau egzotiškų panaudojimo būdų rasite:

• Aeronautika ir kosmoso pramonė
• Naftos ir dujų pramonė
• Nepilotuojami orlaiviai
• Palydovai
• Formulės-1 lenktyniniai automobiliai

Tačiau kai kas ginčytųsi, kad anglies pluošto galimybes riboja tik paklausa ir gamintojo vaizduotė. Dabar netgi įprasta rasti anglies pluošto:

• Muzikos instrumentai
• Baldai
• Art
• Pastatų konstrukciniai elementai
• Tiltai
• Vėjo turbinos mentės

gilaxia / Getty Images

Jei būtų galima sakyti, kad anglies pluoštas turi kokių nors trūkumų, taip ir būtų gamybos savikaina . Anglies pluoštas nėra lengvai gaminamas masiškai, todėl yra labai brangus. Anglies pluošto dviratis lengvai kainuos tūkstančius dolerių, o jo naudojimas automobiliuose vis dar apsiriboja egzotiniais lenktyniniais automobiliais. Anglies pluoštas yra populiarus šiuose gaminiuose, o kiti yra dėl savo svorio ir stiprumo santykio bei atsparumo liepsnai, todėl yra tiek sintetinių medžiagų, kurios atrodo kaip anglies pluoštas, rinka. Tačiau imitacijos dažnai yra tik iš dalies anglies pluoštas arba tiesiog plastikas, pagamintas taip, kad atrodytų kaip anglies pluoštas. Tai dažnai pasitaiko antrinėje rinkoje parduodamuose apsauginiuose kompiuterių ir kitos smulkios plataus vartojimo elektronikos korpusuose.

Privalumai yra tai, kad anglies pluošto dalys ir gaminiai, jei jie nebus pažeisti, tarnaus beveik amžinai. Dėl to jie yra gera investicija vartotojams, be to, produktai išlieka apyvartoje. Pavyzdžiui, jei vartotojas nenori mokėti už visiškai naujų anglies pluošto golfo lazdų rinkinį, yra tikimybė, kad šios lazdos atsiras antrinėje naudotų rinkoje.

Anglies pluoštas dažnai painiojamas su stiklo pluošto , ir nors yra panašumų gamybos procese ir kai kurių galutinių produktų, pvz., baldų ir automobilių bagetų, skirtumų, jie skiriasi. Stiklo pluoštas yra apolimeraskuris sutvirtintas austomis silicio stiklo sruogomis, o ne anglimi. Anglies pluošto kompozitai yra tvirtesni, o stiklo pluoštas turi daugiau lankstumo. Ir abu turi skirtingą cheminę sudėtį, todėl jie geriau tinka įvairiems tikslams.

Perdirbti anglies pluoštą yra labai sunku. Vienintelis galimas visiško perdirbimo būdas yra procesas, vadinamas termine depolimerizacija, kai anglies pluošto produktas perkaitinamas kameroje be deguonies. Tada atlaisvinta anglis gali būti pritvirtinta ir panaudota pakartotinai, o bet kokia naudojama surišimo ar sustiprinta medžiaga (epoksidinė derva, vinilas ir kt.) sudeginama. Anglies pluoštas taip pat gali būti suskaidytas rankiniu būdu esant žemesnei temperatūrai, tačiau dėl sutrumpėjusių pluoštų gaunama medžiaga bus silpnesnė, todėl greičiausiai nebus naudojama idealiausiam pritaikymui. Pavyzdžiui, didelis nebenaudojamas vamzdžio gabalas gali būti padalintas, o likusios dalys panaudotos kompiuterių korpusams, portfeliams ar baldams.

Anglies pluoštas yra nepaprastai naudinga medžiaga, naudojama kompozituose, ir ji toliau didins gamybos rinkos dalį. Sukuriant daugiau būdų ekonomiškai gaminti anglies pluošto kompozitus, kaina ir toliau kris, o šios unikalios medžiagos pranašumais pasinaudos vis daugiau pramonės šakų.