Uhlík v automobilovém průmyslu se poprvé začal používat při výrobě sportovních automobilů již v 60. letech. Postupně začal přitahovat pozornost výrobců konvenčních strojů, což bylo způsobeno neobvyklými vlastnostmi tohoto materiálu.
Uhlík a jeho složení
Uhlík (nebo uhlíkové vlákno) je sada nejjemnějších vláken (průměr 0,09 mm) uhlíku, jejichž pevnost je srovnatelná s legovanou ocelí s mnohem nižší hmotností (přibližně jako u hliníku). Z těchto nití je tkané vlákno; výsledkem je velmi odolná tkanina. Vlákna mohou být náhodně uspořádána nebo mohou být ve formě tkaní.
Výchozím materiálem pro výrobu uhlíkových vláken je polyakrylonitril, bílá látka, která svými vlastnostmi připomíná vlnu. Několikrát se zahřívá v prostředí inertního plynu. V první fázi se při teplotě + 260 ° C změní struktura látky (na molekulární úrovni), poté již při + 700 ° C atomy uhlíku „nutí skládkovat“vodík. Postupně se po několikanásobném zahřátí přivede na + 3000 ° C - tento proces se nazývá grafitizace. Ve výsledku se uhlík stává více a vazba mezi jeho atomy je silnější. Zjednodušeně řečeno, uhlík lze považovat za uhlíkové vlákno zahřáté na karbonizaci.
Uhlíkové charakteristiky a aplikace
Jednou z hlavních pozitivních vlastností uhlíku je jeho vysoká pevnost, dosahující 1 500 kg / cu. m. V tomto případě pevnost v tahu dosáhne 1 800 mPa. Teplotní limit tohoto materiálu je + 2 000 ° C. Vlákna z uhlíkových vláken fungují dobře pouze v tahu, takže vytvoření tuhé struktury je velmi problematické. Uhlík je docela křehký, rozpadá se při nárazu, takže je téměř nemožné opravit součást. Při stálém vystavení ultrafialovému světlu ztrácí uhlíkové vlákno svou původní barvu. Pozitivní vlastnosti však převažují nad nevýhodami; Potvrzuje to výroba brzdových kotoučů, podložek pro sportovní vozy z ní, nemluvě o vesmírné technologii.
Jednou z charakteristik uhlíku je měrná hmotnost (nebo hustota tkaniny), vyjádřená v g / m2. m. Tento parametr závisí na tloušťce vlákna, které může obsahovat několik tisíc vláken. Například pokud označení obsahuje označení 2K, pak je ve vlákně 2 000 vláken. Nejodolnější uhlík se označuje zkratkou UHM. Kromě hustoty je důležitou charakteristikou i způsob tkaní nití (chybí u nejlevnějšího materiálu).
Při ladění vozidel se nejčastěji používají tkaní typu Twill, Satin, Plain. Nejběžnější počet vláken ve vláknu je 1 až 24 K. Posledně uvedený druh tkaniny se široce používá při výrobě vojenského vybavení pod enormním tlakem.
