Углеволокно (углеродное волокно)

ООО "ПСК Сигма-Ф" осуществляет розничные и оптовые продажи материалов из углеволокна - углеродных лент, углеродных ламелей, углеродных сеток и углеродных жгутов. Вы можете купить материалы на основе углеволокна, а также получить всестороннюю поддержку при их применении - консультирование, проектное и технологическое сопровождение, участие в прохождении экспертизы и сдаче выполненных работ. Позвоните нам и мы поможем решить Вашу задачу.

Углеволокно

Углеродное волокно - в соотв. с ГОСТ Р 57407-2017 - искусственный материал, получаемый термической обработкой исходных химических или природных волокон (прекурсоров) и характеризующийся высоким содержанием (до 99,9% по массе) углерода.

Углеволокно физически представляет собой черную нить, состоящую из тысяч жгутиков (тончайших "усиков" диаметром 5-10мкм) соединенных межу собой по принципу троса. Жгутики, в свою очередь, состоят из атомов углерода, сцепившихся и выравненных на нано уровне параллельно друг другу.

Для материалов на основе углеволокна характерны высокие прочностные показатели на растяжение, низкий удельный вес и коэфф. температурного расширения, химическая инертность. С учетом набора уникальных физико-механических свойств, углеволокно нашло широкое применение в решениях с восприятием высоких нагрузок - ракетостроении, авиации и строительстве. К примеру - из углеволокна производят Углеродную ленту WallWrap Tape 535/300 применяемую в совокупности с Эпоксидным связующим WallWrap Resin 535 для усиления конструкций углеволокном.

Углеволокно производят, главным образом, обжигая синтетические волокна полиакрилонитрила (ПАН-волокно, искусственно получаемое из природного газа), по свойствам очень напоминающие натуральную шерсть. В ходе сложного процесса обработки в различных средах, при разных температурных режимах, происходят структурные трансформации ПАН-волокна, из него выжигаются "лишние" частицы, а после прохождения завершающего процесса графитизации, уровень молекул углерода в волокне стремится к 100%.

Структура углеволокна

Уникальные физико-механические свойства углеволокна обеспечены не столько простым наличием молекул углерода, сколько их специфическим построением. Углерод - вообще очень распространенное вещество на Земле. К примеру, в древесине его содержание порядка 50% от общего кол-ва частиц, в нефти 85%, а в антраците (древнем каменном угле) - доходит до 96%. Однако, в этих материалах повышенных физико-механических свойств, как у углеволокна, не наблюдается.

При этом, другой углеродный материал - алмаз - широко известен своей высокой твердостью и повсеместно применяется в промышленности и строительстве для резки любых других материалов. Особенность алмаза кроется в его атомарной структуре, в которой каждый атом углерода находится в центре тетраэдра, а соседние атомы углерода образуют вершины треугольной пирамиды. Множество таких элементарных ячеек формируют упорядоченный прочный массив, при воздействии на который, все атомарные тетраэдры поддерживаются такими же соседними ячейками, создавая подобие эффекта трехосного сжатия, что выражается в огромной твердости алмаза.

В процессе изготовления углеволокна, хаотичное расположение атомов углерода упорядочивается в атомарные кристаллы, а на завершающем этапе, углеволокно, как и алмаз, обретает четкую структуру частиц. Однако, атомарная структура углеволокна плоская, более похожая на графит.

Графит - объемный слоистый материал, его чешуйки легко стачивают грифель карандаша и остаются на бумаге при черчении. Углеволокно же имеет плоскую структуру с выстраиванием цепей из углеродных кристаллов.

Углеволокно в строительстве

Углеволокно широко применяют в строительстве для внешнего армирования железобетонных конструкций углепластиком - композитным материалов на основе углеволокна и полимерной матрицы, обычно - эпоксидной смолы. На стройке "знают" углеволокно в виде готовых материалов - углеродных лент, углеродных ламелей, углеродных сеток и углеродных жгутов.

Для производства легких материалов - к примеру углеродных лент с плотностью до 300г/м2 - применяют углеволоконную нитку, в которой 12 000 простейших жгутиков. Так называемое волокно 12К. Ткани на основе углеволокна 12К проще пропитывать, поэтому для них можно применять густое связующее, к примеру WallWrap Resin 235 - с ним легче работать и стоит оно дешевле жидких смол.

Однако, более плотные углеродные ткани производят из углеволокна 24К - в котором больше жгутиков. Нитка на основе углеволокна 24К толщи и пропитать ее можно только жидким связующим.

Перед покупкой углеволокна, материалов на их основе и комплектующих к ним (связующего, огнезащиты), рекомендуем обратиться к нам и бесплатно проконсультироваться о технических нюансах и наиболее выгодном варианте закупки и доставки.

---

Вверх На Главную