Was ist Kohlefaser
Kohlenstofffaser ist ein leichtes und starkes Material, das aus dünnen Kohlenstoffsträngen oder -filamenten besteht. Diese Filamente mit einer Dicke von etwa 5-10 sind sehr leicht und verleihen dem Kohlenstoffmaterial sein charakteristisches geringes Gewicht.
Hochfeste Vollcarbonfaser
3k Professionelles Kohlefasertuch
Strukturverstärkung aus Kohlefasergewebe
Hochfestes 12k-14k Carbonfasergewebe
3k Kohlefaser-Rundrohr
Hochfeste Autoteile aus Kohlefaser
Runde farbige glänzende Kohlefaser
Maßgeschneidertes großes Carbonfaserrohr
Zusammensetzung von Kohlenstofffasern
Beim Aufbrechen der Kohlenstofffasern von East Carbon erhält man miteinander verbundene Kohlenstoffatome und Spuren von Zusatzstoffen. Je nach Kohlenstoffquelle können auch geringe Konzentrationen von Verunreinigungen vorhanden sein. Die Kohlenstoffkonzentration beträgt ungefähr 951 TP3T, während die restlichen 51 TP3T aus Zusatzstoffen und Verunreinigungen bestehen.
Die am häufigsten in Kohlenstofffasern eingebrachten Zusatzstoffe sind Schlichtemittel und Bindemittel. Häufige Verunreinigungen sind Sauerstoff. Die Kohlenstoffatome sind einzigartig angeordnet und bilden eine kristalline Struktur, die den Fasern enorme Festigkeit verleiht.
Anwendungen für Kohlefasern
Sie können East Carbon-Fasern in vielen Anwendungen verwenden, beispielsweise:
Automobilindustrie – Herstellung von Autoteilen wie Rädern und Fahrgestellen.
Luft- und Raumfahrt – Herstellung von Luft- und Raumfahrtkomponenten wie Flügeln, Sitzen und Steuerkomponenten.
Militär – Sie können militärische Grundartikel wie Westen und Helme herstellen.
Unterhaltungselektronik – Laptop- und Handyhüllen bestehen aus Kohlenstofffasern
Medizinische Geräte – Orthopädische Implantate und andere medizinische Geräte können aus Kohlefaser hergestellt werden.
Sport – Viele Sportgeräte wie Golfschläger und -schläger bestehen hauptsächlich aus Kohlefasern.
- Zugfestigkeit: Die zu Kohlenstofffasern integrierten Kohlenstofffilamente sind durch schwache Kräfte miteinander verbunden, die Elastizität ermöglichen. In Verbindung mit der Einbeziehung flexibler Bindemittel erhöht dies die Zugfestigkeit.
- Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht: Kohlenstofffasern sind aufgrund ihrer dünnen Fasern leicht. Trotzdem weisen sie aufgrund der Dichte der Fasern eine hohe Festigkeit auf.
- Haltbarkeit: Es ist etwa 5-mal stärker als Stahl und hat dadurch eine längere Lebensdauer. Sie können es in rauen Außenumgebungen einsetzen und es behält seine Struktur.
- Temperaturtoleranz: Eine der stärksten Eigenschaften von Kohlefaser ist ihre thermische Stabilität, die ihre Fähigkeit erhöht, hohen Temperaturen standzuhalten.
- Steifheit: Es ist im Allgemeinen starr, da seine Kohlenstoffatome so fest zusammengehalten werden. Diese Anordnung führt zu einer kristallinen Struktur, die Kohlenstofffasern sehr steif macht.
- Chemische Beständigkeit: Die Bindungen der Kohlenstoffatome in der Kohlenstofffaser bleiben auch bei Kontakt mit flüchtigen Chemikalien stark. Dies macht sie korrosionsbeständig.
- Vorläuferauswahl: Zur Herstellung von Carbonfasern wird zunächst das Herstellungsmaterial ausgewählt. In den meisten Fällen wird Polyacrylnitril verwendet.
- Faserspinnen: Anschließend wird das ausgewählte Vorläufermaterial erhitzt, bis es seinen Schmelzpunkt erreicht. Anschließend wird es durch winzige Extrusionsöffnungen gepresst, um Filamente zu erzeugen.
- Stabilisierung: Anschließend werden die extrudierten Fasern einer Hitze von etwa 400 °C ausgesetzt, um ihre Struktur zu stabilisieren. Bei diesem Erhitzungsprozess werden auch Nichtkohlenstoffelemente ausgestoßen.
- Verkohlung: Dieser Prozess findet in einer inerten Atmosphäre statt und zielt darauf ab, den Kohlenstoffgehalt der Filamente zu erhöhen. Die Erhitzung während dieser Phase beträgt etwa 1500-3000 °C.
- Oberflächenbehandlung: Durch die Karbonisierung entstehen kohlenstoffreiche Fasern, denen anschließend Schlichtemittel injiziert werden, die die Bindungen zwischen den Kohlenstofffasern stärken.
- Fertigstellung: Abschließend werden die entstandenen Kohlenstofffasern geflochten oder gewebt, um große Kohlenstofffasermaterialien wie Matten zu erzeugen.
