לראשונה החלו להשתמש בפחמן בתעשיית הרכב ביצירת מכוניות ספורט עוד בשנות ה -60. בהדרגה, הוא החל למשוך את תשומת ליבם של יצרני המכונות הקונבנציונליות, וזאת בשל המאפיינים יוצאי הדופן של חומר זה.
פחמן והרכבו
פחמן (או סיבי פחמן) הוא קבוצה של החוטים המשובחים ביותר (קוטר 0.09 מ מ) של פחמן, שעוצמתם דומה לפלדת סגסוגת עם מסה נמוכה בהרבה (בערך כמו האלומיניום). מחוטים אלה שזורים סיבים; התוצאה היא בד עמיד מאוד. סיבים יכולים להיות מסודרים באופן אקראי, או שהם יכולים להיות בצורה של אריגה.
חומר המוצא לייצור סיבי פחמן הוא פוליאקרילוניטריל, חומר לבן הדומה לצמר בתכונותיו. הוא מחומם מספר פעמים בסביבת גז אינרטי. בשלב הראשון, בטמפרטורה של + 260 מעלות צלזיוס, מבנה החומר משתנה (ברמה המולקולרית), ואז כבר בטמפרטורה של + 700 מעלות צלזיוס, אטומי הפחמן "מכריחים לזרוק" מימן. בהדרגה, לאחר מספר פעמים של חימום, הוא מביא ל- + 3000 מעלות צלזיוס - תהליך זה נקרא גרפיטיזציה. כתוצאה מכך, הפחמן הופך ליותר, והקשר בין האטומים שלו חזק יותר. במילים פשוטות, פחמן יכול להיחשב לסיבי פחמן המחוממים לפחמן.
מאפייני פחמן ויישומים
אחת התכונות החיוביות העיקריות של פחמן היא חוזקה גבוה, המגיע ל 1500 ק"ג / מ"ק. מ 'במקרה זה, חוזק המתיחה מגיע ל 1800 mPa. מגבלת הטמפרטורה של חומר זה היא + 2000 מעלות צלזיוס. חוטי סיבי פחמן עובדים היטב רק במתח, ולכן יצירת מבנה קשיח היא בעייתית מאוד. פחמן הוא שביר למדי, מתפורר עם פגיעתו, ולכן כמעט בלתי אפשרי לתקן את החלק. עם חשיפה מתמדת לאור אולטרה סגול, סיבי פחמן מאבדים את צבעם המקורי. עם זאת, התכונות החיוביות עולות על החסרונות; זה אושר על ידי ייצור דיסקי בלמים, רפידות למכוניות ספורט מתוכם, שלא לדבר על טכנולוגיית החלל.
אחד המאפיינים של פחמן הוא כוח המשיכה הספציפי (או צפיפות הבד), המתבטא ב- g / sq. מ 'פרמטר זה תלוי בעובי הסיבים, שיכולים להכיל כמה אלפי חוטים. לדוגמא, אם הסימון מכיל את הכינוי 2K, יש בסיבים 2000 חוטים. הפחמן העמיד ביותר מקוצר כ- UHM. בנוסף לצפיפות, מאפיין חשוב הוא הדרך בה שוזרים את החוטים (הוא נעדר בחומר הזול ביותר).
בעת כוונון רכבים משתמשים לרוב בסוגי אריגה כמו טוויל, סאטן, רגיל. המספר הנפוץ ביותר של קווצות בסיבים הוא 1 עד 24K. סוג הבד האחרון נמצא בשימוש נרחב בייצור ציוד צבאי במתח עצום.
