Углеродное волокно — материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 3 до 15 микрон, образованных преимущественно атомами углерода. Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллы, выровненные параллельно друг другу. Выравнивание кристаллов придает волокну большую прочность на растяжение и пр. свойства.
Углеродное волокно является основой для производства углепластиков (или карбона, карбонопластиков, от «carbon», «carbone» — углерод). Углепластики — полимерные композиционные материалы из переплетенных нитей углеродного волокна, расположенных в матрице из полимерных (чаще эпоксидных) смол.
На основе углеродного волокна производят:
- композитную (углеродную) арматуру. Углеродная арматура представляет собой материал, который состоит из основы в виде углеродного волокна и связующего: термореактивной синтетической смолы. Углеродная арматура изготовляется методом пультрузии — протяжкой пропитанных связующим армирующих волокон через нагретую формообразующую фильеру;
- двунаправленные ткани: комбинированную (углеродную и арамидную) ткани, стеклоткань саржевого или полотняного переплетения, углеродную ткань саржевого или полотняного плетения, углеродную ткань-сатин;
- дизайнерские ткани;
- мультиаксиальные ткани: биаксильные ткани, квадроаксильные ткани,
- углеродное нетканое полотно. Нити углеродного волокна в однонаправленных нетканых материалах располагаются строго параллельно друг другу. Нити фиксируются стеклянной сеткой и/или эпоксидным биндером;
- однонаправленные углеродные ленты. Однонаправленные углеродные ленты https://dipchel.ru/store/ugletkan — это текстиль, где свыше 75% волокон расположены в одном направлении. В качестве утка используется стекловолокно или арамидное волокно;
- препреги. Препреги — композиционные материалы-полуфабрикаты. Их получают путем пропитки армирующей волокнистой основы равномерно распределенными полимерными связующими. Пропитка осуществляется таким образом, чтобы максимально реализовать физико-механические свойства армирующего материала. Методы с использованием пропитки волокна позволяют на 30% улучшить свойства материала;
- системы внешнего армирования;
- преформу-рукав;
- фибру. Фибра — нарезанное углеродное волокно. Используется в качестве усиливающей добавки в бетон, асфальтобетон;
- прочие материалы: жгуты, углерод-углеродные композиционные материалы, фибры и т.д.
СВОЙСТВА И ПРЕИМУЩЕСТВА:
- высокая (непревзойденная) прочность,
- высокая предельная прочность на разрыв,
- химическая инертность, устойчивость к воздействию большинства химически агрессивных реагентов,
- отсутствие коррозии,
- высокий предел выносливости,
- низкий вес, низкий удельный вес (неувеличение веса конструкции),
- коэффициент температурного расширения ~ 0,
- линейно упругие до разрушения,
- легкая укладка,
- высокая жесткость,
- высокая жаропрочность,
- высокая стойкость к высоким и низким температурам (в т.ч. вакууме),
- стойкость к высокому давлению,
- радиационная стойкость,
- стойкость к высоким вибрационным нагрузкам,
- низкая теплопроводность,
- немагнитность,
- высокая ударостойкость,
- высокое вибро-, звуко- и радиопоглощение,
- высокая прочность на изгиб.
