Použití uhlíkových vláken

Hlavním účelem uhlíkových vláken je skládat se s pryskyřicí, kovem, keramikou a dalšími matricemi za účelem výroby konstrukčních materiálů.Kompozitní materiály z epoxidové pryskyřice vyztužené uhlíkovými vlákny mají mezi existujícími konstrukčními materiály nejvyšší komplexní ukazatele měrné pevnosti a specifického modulu.Kompozitní materiály z uhlíkových vláken mají výhody v oblastech, které mají přísné požadavky na hustotu, tuhost, hmotnost a únavové charakteristiky a kde je vyžadována vysoká teplota a vysoká chemická stabilita.

Uhlíkové vlákno bylo vyrobeno v reakci na potřeby špičkové vědy a technologie, jako jsou rakety, letectví a kosmonautika na počátku 50. let, a nyní je široce používáno ve sportovním vybavení, textilu, chemických strojích a lékařských oborech.Se stále náročnějšími požadavky špičkových technologií na technickou výkonnost nových materiálů jsou vědečtí a techničtí pracovníci povzbuzováni k dalšímu zlepšování.Na počátku 80. let se jedna po druhé objevila vysoce výkonná a ultravýkonná uhlíková vlákna.To byl další technologický skok a také to znamenalo, že výzkum a výroba uhlíkových vláken vstoupily do pokročilé fáze.

Kompozitní materiál složený z uhlíkových vláken a epoxidové pryskyřice se stal pokročilým leteckým materiálem díky své malé specifické hmotnosti, dobré tuhosti a vysoké pevnosti.Protože hmotnost kosmické lodi je snížena o 1 kg, nosná raketa může být snížena o 500 kg.Proto se v leteckém průmyslu spěchá s přijetím pokročilých kompozitních materiálů.Je zde stíhačka s vertikálním vzletem a přistáním, jejíž kompozitní materiál z uhlíkových vláken tvoří 1/4 hmotnosti letadla a 1/3 hmotnosti křídla.Podle zpráv jsou klíčové součásti tří raketových trysek na americkém raketoplánu a pokročilého odpalovacího tubusu raket MX vyrobeny z pokročilých kompozitních materiálů z uhlíkových vláken.

V současném voze F1 (Formula One World Championship) je většina konstrukce karoserie vyrobena z materiálů z uhlíkových vláken.Velkou devizou špičkových sportovních vozů je také použití uhlíkových vláken po celé karoserii pro zlepšení aerodynamiky a strukturální pevnosti.

Uhlíková vlákna lze zpracovat na tkaniny, plsť, rohož, pás, papír a další materiály.Při tradičním použití se uhlíkové vlákno obecně nepoužívá samostatně, s výjimkou tepelně izolačního materiálu.Většinou se přidává jako výztužný materiál do pryskyřice, kovu, keramiky, betonu a dalších materiálů za účelem vytvoření kompozitních materiálů.Kompozitní materiály vyztužené uhlíkovými vlákny lze použít jako materiály pro náhradu karoserie, jako jsou konstrukční materiály letadel, materiály pro elektromagnetické stínění, umělé vazy atd., a pro výrobu plášťů raket, motorových člunů, průmyslových robotů, listových pružin automobilů a hnacích hřídelí.