Карбон – лучший современный материал

Углеродное волокно – современный материал, состоит из очень тонких волокон, диаметр которых 3-15 микрон, они образованы практически полностью атомами углерода. Если посмотреть на материал под специальным микроскопом, то можно увидеть атомы углерода, соединенные в микроскопические кристаллы, установленные параллельно. Такое положение обеспечивает большую прочность и стойкость к растяжению. Охарактеризовать углеродное волокно можно большой силой натяжения, небольшим показателем температурного расширения, химической инертностью и небольшой удельной массой.

Углеродное волокно служит основой для изготовления углепластика или другими словами карбона. Углепластик – композиционный полимерный материал, состоящий из переплетенных волокон углерода, они располагаются в матрице из смол полимерных, как правило, эпоксидных. Композиционные углеродные материалы славятся прекрасной прочностью, отличной жесткостью и легкостью – прочность выше чем у стали, а вес в несколько раз меньше.

Сначала углепластик разрабатывался, как материал военного назначения, он и сейчас активно применяется в военной технике, авиастроении, космической промышленности. Затем карбон получил распространение в спорте – гоночные автомобили практически полностью производятся из этого материала. Потом энтузиасты начали включать углепластик в конструкцию своих собственных автомобилей. Сейчас материалы из углерода активно развиваются и постепенно внедряются во все сферы техники, теперь купить углеткань в Москве может абсолютно каждый.

Многочисленные тонкие нити углерода в соединении создают углеродное волокно. Эти нити показывают отличную прочность структуры на разрыв, этот показатель близок к прочности легированной стали, но масса материала ниже алюминия. Забавно, что получают этот материал путем «обугливания» волокон, изначально они похожи на шерсть. Исходный полимер нагревается несколькими этапами в сочетании с воздействием инертных газов. Высокая температура меняет внутреннюю структуру на уровне молекул. После этого продолжают увеличивать температуру, из-за чего из вещества выделяется водород. Дальнейшие манипуляции направлены на усиление связей между элементами. Последним шагом является графитизация, черное волокно избавляется от азота. Качество продукции определяется количеством ступеней графитизации.