Kol: Egenskaper, Sammansättning

Innehållsförteckning:

Kol: Egenskaper, Sammansättning
Kol: Egenskaper, Sammansättning

Video: Kol: Egenskaper, Sammansättning

Video: Kol: Egenskaper, Sammansättning
Video: Kolets kemi 2024, Juni
Anonim

För första gången började koldioxid i bilindustrin användas i skapandet av sportbilar redan på 60-talet. Gradvis började han fånga uppmärksamheten hos tillverkare av konventionella maskiner, vilket berodde på materialets ovanliga egenskaper.

Kolfiber spegel
Kolfiber spegel

Kol och dess sammansättning

Kol (eller kolfiber) är en uppsättning av de finaste trådarna (diameter 0,09 mm) kol, vars styrka är jämförbar med legerat stål med en mycket lägre massa (ungefär som aluminium). Fiber vävs från dessa trådar; resultatet är ett mycket slitstarkt tyg. Fibrer kan ordnas slumpmässigt, eller de kan vara i form av vävning.

Utgångsmaterialet för framställning av kolfiber är polyakrylnitril, en vit substans som liknar ull i egenskaper. Det värms upp flera gånger i en inert gasmiljö. Vid det första steget, vid en temperatur på + 260 ° C, ändras ämnets struktur (på molekylnivå), sedan redan vid + 700 ° C "kolatomer" tvingar "dumpa" väte. Gradvis, efter flera gånger uppvärmning, bringas den till + 3000 ° C - denna process kallas grafitisering. Som ett resultat blir kol mer, och bindningen mellan dess atomer är starkare. För att uttrycka det enkelt kan kol betraktas som kolfiber som värms upp till förkolning.

Kolegenskaper och applikationer

En av de viktigaste positiva egenskaperna hos kol är dess höga hållfasthet och når 1500 kg / cu. m. I detta fall når draghållfastheten 1800 mPa. Temperaturgränsen för detta material är + 2000 ° C. Kolfiberfilament fungerar bara bra i spänning, så det är mycket problematiskt att göra en stel struktur. Kol är ganska ömtåligt, smuler sönder vid kollision, så det är nästan omöjligt att reparera delen. Vid konstant exponering för ultraviolett ljus tappar kolfiber sin ursprungliga färg. De positiva egenskaperna uppväger emellertid nackdelarna; Detta bekräftas av tillverkningen av bromsskivor, dynor för sportbilar från den, för att inte tala om rymdteknik.

En av karaktäristika för kol är tyngdens specifika tyngd (eller densitet), uttryckt i g / kvm. m. Denna parameter beror på fiberns tjocklek, som kan innehålla flera tusen trådar. Till exempel, om markeringen innehåller beteckningen 2K, finns det 2000 trådar i fibern. Det mest hållbara kolet förkortas som UHM. Förutom densitet är en viktig egenskap hur trådarna vävs (det saknas i det billigaste materialet).

Vid inställning av fordon används oftast vävtyper som Twill, Satin, Plain. Det vanligaste antalet trådar i en fiber är 1 till 24K. Den senare typen av tyg används ofta vid tillverkning av militär utrustning under enorm belastning.

Rekommenderad: