Utilizări pentru fibra de carbon

În compozitele armate cu fibre, fibra de sticlă este „punctul de lucru” al industriei. Este folosit în multe aplicații și este foarte competitiv cu materialele tradiționale precum lemnul, metalul și betonul. Produsele din fibră de sticlă sunt puternice, ușoare, non-conductoare, iar costurile de materie primă ale fibrei de sticlă sunt foarte mici.

În aplicațiile în care există un premiu pentru rezistență crescută, greutate mai mică sau pentru produse cosmetice, atunci alte fibre de armare mai scumpe sunt utilizate în compozitul FRP.

Fibra Aramid, cum este Kevlar-ul lui DuPont, este utilizată într-o aplicație care necesită rezistența mare la tracțiune pe care o furnizează aramidă. Un exemplu în acest sens este armurarea caroseriei și a vehiculului, în care straturile de compozit armat cu aramidă pot opri rotundele cu pușcă cu putere mare, datorate în parte rezistenței la tracțiune a fibrelor.

Fibrele de carbon sunt utilizate acolo unde greutatea mică, rigiditatea ridicată, conductivitatea ridicată sau unde se dorește aspectul țesăturii din fibră de carbon.

Fibra de carbon în spațiul aerospațial

Aerospatiala si spatiul au fost unele dintre primele industrii care au adoptat fibra de carbon. Modulul ridicat de fibre de carbon îl face adecvat structural pentru a înlocui aliaje precum aluminiu și titan. Economiile în greutate pe care le oferă fibra de carbon este motivul principal pentru care fibra de carbon a fost adoptată de industria aerospațială.

Fiecare kilogram de economii în greutate poate face o diferență serioasă în consumul de combustibil, motiv pentru care noul 787 Dreamliner al lui Boeing a fost cel mai vândut avion de pasageri din istorie. Majoritatea structurii acestui plan sunt compozite armate cu fibre de carbon.

Articole sportive

Sportul de agrement este un alt segment de piață care este mai mult decât dispus să plătească mai mult pentru performanțe superioare. Rachete de tenis, cluburi de golf, lilieci de softball, bastoane de hochei, săgeți și arcuri cu arcul sunt toate produsele fabricate în mod obișnuit cu compozite armate din fibră de carbon.

Un echipament mai ușor, fără a compromite rezistența, este un avantaj distinct în sport. De exemplu, cu o rachetă de tenis cu greutate mai ușoară, se poate obține o viteză mult mai rapidă a rachetelor și, în cele din urmă, poate lovi mingea mai tare și mai rapid. Sportivii continuă să facă presiuni pentru un avantaj în echipament. Acesta este motivul pentru care bicicliștii serioși plimbă toate bicicletele din fibră de carbon și folosesc încălțăminte pentru biciclete care folosesc fibra de carbon.

Lamele turbinelor eoliene

Deși majoritatea lamelor turbinei eoliene folosesc fibră de sticlă, pe lamele mari (adesea peste 150 de metri lungime) includ o piesă de rezervă, care este o coastă de rigidizare care rulează lungimea lamei. Aceste componente sunt adesea 100% carbon și la fel de grosimi de câțiva centimetri la rădăcina lamei.

Fibra de carbon este utilizată pentru a asigura rigiditatea necesară, fără a adăuga o cantitate extraordinară de greutate. Acest lucru este important, deoarece cu cât este mai ușoară o lamă a unei turbine eoliene, cu atât este mai eficientă la crearea de electricitate.

Automotive

Automobilele produse în masă nu adoptă încă fibra de carbon; acest lucru se datorează costului crescut al materiei prime și al modificărilor necesare în scule, totuși depășesc avantajele. Cu toate acestea, Formula 1, NASCAR și mașinile high-end folosesc fibra de carbon. În multe cazuri, nu se datorează beneficiilor proprietăților sau greutății, ci datorită aspectului.

Există multe piese auto aftermarket realizate din fibră de carbon și, în loc să fie vopsite, sunt acoperite clar. Țesuta distinctă din fibră de carbon a devenit un simbol al hi-tech și hi-performance. De fapt, este comună să vezi o componentă auto aftermarket care este un singur strat de fibră de carbon, dar care are mai multe straturi de fibră de sticlă mai jos pentru a reduce costurile. Acesta ar fi un exemplu în care aspectul fibrei de carbon este de fapt factorul decisiv.

Deși acestea sunt unele dintre utilizările comune ale fibrei de carbon, multe aplicații noi sunt văzute aproape zilnic. Creșterea fibrei de carbon este rapidă, iar în doar 5 ani, această listă va fi mult mai lungă.