2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42
ผ้าคาร์บอนคืออะไร? วัสดุนี้เป็นวัสดุที่ประกอบด้วยเส้นใยโพลีเมอร์เสริมแรงที่เบาและแข็งแรงมาก ที่แกนกลางของมัน โพลีเมอร์นี้เป็นสายโซ่ยาวของโมเลกุลที่อะตอมของคาร์บอนยึดไว้ด้วยกัน โดยทั่วไป โพลีเมอร์ที่ใช้ทำผ้าคาร์บอนคือคาร์บอนร้อยละเก้าสิบผสมกับสารเติมแต่งเบ็ดเตล็ดสิบเปอร์เซ็นต์
ผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกัน - ขึ้นอยู่กับโพลีเมอร์เสริมที่ใช้ในการผลิตและส่วนผสมของวัตถุดิบ ตามกฎแล้วองค์ประกอบที่แน่นอนของผ้าคาร์บอนจะไม่ถูกเปิดเผย เพราะนี่คือความลับทางการค้า
การผลิตผ้าคาร์บอน
การผลิตผ้าคาร์บอนเริ่มต้นด้วยการดึงเส้นใยโพลีเมอร์เสริมแรงเป็นเส้นบางๆ ถัดไป ด้ายที่ได้จากกระบวนการวาดจะพันบนกระสวย จากนั้นด้วยความช่วยเหลือของเครื่องทอผ้าแบบพิเศษ ตัวผ้าเองก็ถูกทอจากมัน เพียงห้าถึงสิบไมครอนแต่ละเส้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางและแข็งแรงมาก
ผ้าคาร์บอนเป็นวัสดุทอที่แข็งแรงที่สุดในปัจจุบัน
แอปพลิเคชัน
ใช้ผ้าคาร์บอนได้ไม่จำกัด มันถูกนำไปใช้ที่ไหน? ส่วนใหญ่มักใช้เมื่อต้องการน้ำหนักเบา การนำไฟฟ้าสูง และความแข็งแรงสูง เนื่องจากผ้าคาร์บอนมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน การใช้งานจึงขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและระดับของเนื้อผ้าเป็นส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่น เกรดสูงสุดของเส้นใยนี้ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ก่อสร้าง
ในการก่อสร้าง ใช้ผ้าคาร์บอนบางเฉียบในระบบเสริมแรงภายนอก ในระหว่างการซ่อมแซมโครงสร้างรับน้ำหนัก การใช้ผ้าคาร์บอนและสารยึดเกาะอีพ็อกซี่ทำให้สามารถสร้างใหม่ได้ในเวลาอันสั้นและลดต้นทุนแรงงานได้อย่างมากเมื่อเทียบกับวิธีการแบบเดิม แม้ว่าเวลาการซ่อมแซมจะลดลงหลายครั้ง แต่อายุการใช้งานของโครงสร้างก็เพิ่มขึ้นหลายครั้งเช่นกัน ฟังก์ชั่นแบริ่งของโครงสร้างไม่เพียงแต่ได้รับการฟื้นฟู แต่ยังเพิ่มขึ้นหลายครั้ง
การบิน
ผ้าคาร์บอนสำหรับการบินคืออะไร? ใช้ในการสร้างชิ้นส่วนคอมโพสิตชิ้นเดียวและใช้วัสดุคาร์บอนด้วย ผลิตภัณฑ์ที่ได้ซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่เบาและแข็งแรง ทำให้สามารถเปลี่ยนอลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ได้ ด้วยน้ำหนักที่น้อยกว่าชิ้นส่วนอะลูมิเนียมถึง 5 เท่า ชิ้นส่วนประกอบจึงมีความยืดหยุ่น แข็งแรง และทนต่อแรงกดได้มากกว่า
อุตสาหกรรม
นอกจากนี้ พลาสติกคาร์บอนยังถูกใช้ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์เพื่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งข้อกำหนดหลักสำหรับวัสดุที่ใช้คือ ความต้านทานการแผ่รังสี ความต้านทานต่ออุณหภูมิและความดันสูง คุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ผ้าคาร์บอนมี นอกจากนี้ อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ยังให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความแข็งแกร่งของโครงสร้างภายนอก ดังนั้นผ้าจึงถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบเสริมแรงภายนอก
CFRP
คาร์บอน (หรือคาร์บอนไฟเบอร์) ถูกใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์สำหรับการผลิตทั้งส่วนประกอบและชิ้นส่วน และสำหรับตัวรถทั้งหมด อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่สูงช่วยให้ผู้ผลิตสามารถสร้างรถยนต์ที่ปลอดภัยและประหยัดเชื้อเพลิง โดยการลดน้ำหนักตัวรถเนื่องจากคาร์บอนไฟเบอร์ช่วยลดการปล่อย CO2 ได้ 16% เนื่องจากมีการใช้เชื้อเพลิงลดลงหลายเท่า
วัสดุคอมโพสิตในอุตสาหกรรมการบินพลเรือนมีจุดยืนที่แข็งแกร่งมาก เที่ยวบินอวกาศจำนวนมากมีความต้องการสูง เส้นใยคาร์บอนและวัสดุที่ทำขึ้นนั้นทำงานภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูงและต่ำ ภายใต้อิทธิพลของรังสี ภายใต้แรงสั่นสะเทือนสูง ฯลฯ
ในการต่อเรือ พลาสติกเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์เป็นส่วนประกอบที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบและสร้างวัสดุและโครงสร้างใหม่ เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อน ความแข็งแรงจำเพาะสูง ไม่เป็นแม่เหล็ก การนำความร้อนต่ำ และทนต่อแรงกระแทกสูง ทางเลือกวัสดุเฉพาะนี้เกิดจากความเป็นไปได้ที่จะรวมเอาความเฉื่อยและความแข็งแรงของสารเคมีสูงเข้าไว้ด้วยกัน เช่นเดียวกับเสียง การสั่นสะเทือน และการดูดซับคลื่นวิทยุ ซึ่งทำให้สามารถใช้ในการผลิตโครงสร้างของเรือโยธาประเภทต่างๆ
ในทางปฏิบัติของโลก พลังงานลมเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่สำคัญที่สุดที่ใช้วัสดุคาร์บอน อุตสาหกรรมนี้อยู่ในช่วงเริ่มต้นในรัสเซีย แม้ว่ากังหันลมจะปรากฎอยู่ทั่วโลก: ในพื้นที่ชายฝั่งทะเล ในพื้นที่ที่ไม่มีคนอาศัยอยู่ และบนชานชาลานอกชายฝั่ง ความแข็งแรงและน้ำหนักเบาที่ไม่มีใครเทียบได้ของคาร์บอนไฟเบอร์ทำให้สามารถสร้างใบมีดที่ยาวขึ้นได้ ในทางกลับกัน พวกมันก็มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้น
CFRP ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมรถไฟ ความแข็งแรงและความเบาของวัสดุมีส่วนทำให้โครงสร้างรางรถไฟสว่างขึ้น ซึ่งช่วยให้ลดน้ำหนักรวมของรถไฟ เพิ่มความยาว และปรับปรุงลักษณะความเร็วได้
คาร์บอนไฟเบอร์ยังใช้ในการก่อสร้างรางรถไฟและในการก่อสร้างรางรถไฟ: ความยาวของสายไฟจะเพิ่มกำลังรับแรงดัดสูงซึ่งจะลดจำนวนการรองรับที่ต้องการและในขณะเดียวกัน เวลาลดความเสี่ยงของการหย่อนคล้อย
วัสดุคอมโพสิตถูกรวมเข้ากับวิถีชีวิตที่เป็นนิสัยของทุกคนอย่างเข้มข้น สินค้าอุปโภคบริโภคมากมายถูกสร้างขึ้น: อุปกรณ์กีฬาและอุปกรณ์ ของตกแต่งภายใน เครื่องใช้ในครัวเรือน คอมพิวเตอร์ และอื่นๆ อีกมากมาย
