Po prvi puta se ugljen u automobilskoj industriji počeo koristiti u stvaranju sportskih automobila još 60-ih godina. Postupno je počeo privlačiti pažnju proizvođača konvencionalnih strojeva, što je bilo zbog neobičnih svojstava ovog materijala.
Ugljik i njegov sastav
Ugljik (ili ugljično vlakno) skup je najfinijih niti (promjera 0,09 mm) ugljika, čija je čvrstoća usporediva s legiranim čelikom s puno manjom masom (približno poput mase aluminija). Od ovih niti plete se vlakno; rezultat je vrlo izdržljiva tkanina. Vlakna se mogu nasumično poredati ili mogu biti u obliku tkanja.
Polazni materijal za proizvodnju ugljičnih vlakana je poliakrilonitril, bijela tvar koja svojstvima podsjeća na vunu. Nekoliko puta se zagrijava u okruženju inertnog plina. U prvoj fazi, na temperaturi od + 260 ° C, mijenja se struktura tvari (na molekularnoj razini), a zatim već na + 700 ° C, atomi ugljika "prisiljavaju na odbacivanje" vodika. Postupno, nakon nekoliko puta zagrijavanja, dovodi se do + 3000 ° C - taj se postupak naziva grafizacijom. Kao rezultat, ugljika postaje više, a veza između njegovih atoma jača. Pojednostavljeno rečeno, ugljik se može smatrati ugljičnim vlaknima zagrijanim do karbonizacije.
Karakteristike i primjena ugljika
Jedna od glavnih pozitivnih osobina ugljika je velika čvrstoća koja doseže 1500 kg / cu. m. U ovom slučaju vlačna čvrstoća doseže 1800 mPa. Ograničenje temperature ovog materijala je + 2000 ° C. Vlaknasta vlakna od ugljičnih vlakana djeluju dobro samo pod naponom, pa je izrada krute strukture vrlo problematična. Ugljik je prilično krhak, raspada se pri udaru, pa je gotovo nemoguće popraviti dio. Stalnim izlaganjem ultraljubičastom svjetlu, ugljična vlakna gube svoju izvornu boju. Međutim, pozitivna svojstva nadmašuju nedostatke; To potvrđuje i izrada kočnih diskova, pločica za sportske automobile, a o svemirskoj tehnologiji da i ne govorimo.
Jedna od karakteristika ugljika je specifična težina (ili gustoća tkanine), izražena u g / m2. m. Ovaj parametar ovisi o debljini vlakna, koje može sadržavati nekoliko tisuća niti. Na primjer, ako oznaka sadrži oznaku 2K, tada je u vlaknu 2000 niti. Najtrajniji ugljik skraćeno je UHM. Uz gustoću, važna karakteristika je i način tkanja niti (nema ga u najjeftinijem materijalu).
Prilikom podešavanja vozila najčešće se koriste vrste tkanja poput Twill, Satin, Plain. Najčešći broj niti u vlaknu je 1 do 24K. Potonja vrsta tkanine široko se koristi u proizvodnji vojne opreme pod velikim stresom.
