Oglekļa šķiedras plāksne ir strukturāls materiāls, kas izgatavots no kompozītmateriāla, kas sastāv no oglekļa šķiedras un sveķiem. Pateicoties kompozītmateriāla unikālajām īpašībām, iegūtais produkts ir viegls, tomēr izturīgs un ilgmūžīgs.
Lai pielāgotos pielietojumam dažādās jomās un nozarēs, tostarp aviācijas un kosmosa, autobūves u.c., oglekļa šķiedras loksnēm būs arī daudz dažādu veidu. Šajā rakstā mēs tuvāk aplūkosim, kur tiek izmantotas oglekļa šķiedras loksnes un cik izturīgas tās ir salīdzinājumā ar citiem materiāliem.
Kurās jomās tiks izmantoti oglekļa šķiedras paneļi?
Oglekļa šķiedras loksnes un loksnes var izmantot dažādās nozarēs, tostarp autobūves, kosmosa, mūzikas instrumentu, sporta preču un medicīnas ierīču ražošanā.
Automobiļu rūpniecībā oglekļa šķiedras loksnes tiek izmantotas, lai stiprinātu tādus automobiļu komponentus kā durvis, motora pārsegi, bamperi, spārni un jumta reliņi. Automobiļu ražotāji šo detaļu izgatavošanai bieži izmanto tēraudu. Tērauds, lai gan lētāks, ir daudz smagāks nekā oglekļa šķiedra. Lai padarītu tādus transportlīdzekļus kā sacīkšu automašīnas vieglākus, oglekļa šķiedras loksnes bieži izmanto, lai aizstātu daudzas tērauda detaļas.
Kosmosa aviācijas un kosmosa rūpniecībā oglekļa šķiedras loksnes tiek izmantotas, lai izgatavotu lidmašīnu detaļas, piemēram, fizelāžas paneļus, vadības virsmas un spārnu galus. Iegūtās detaļas ir vieglas, tomēr izturīgas. Oglekļa šķiedra tiek plaši izmantota kosmosa rūpniecībā, pateicoties tās augstākajai izturības un svara attiecībai. Tā kā oglekļa šķiedrai ir tik skaists izskats, tā ir ideāli piemērota arī lidmašīnu interjeram.
Līdzīgi kā automobiļu konstrukcijas materiāli, arī lidmašīnu ražošanā parasti izmanto tādus materiālus kā alumīnijs un tērauds. Tomēr komerciālās aviokompānijas arvien vairāk izmanto oglekļa šķiedras kompozītmateriālus, lai radītu vieglākus un izturīgākus lidmašīnu korpusus. Tas ir tāpēc, ka oglekļa šķiedra ir daudz vieglāka par tēraudu, daudz vieglāka par alumīniju un daudz izturīgāka, un to var veidot jebkurā formā.
Cik izturīgi ir oglekļa šķiedras paneļi?
Salīdzinot oglekļa šķiedru ar citiem materiāliem, piemēram, tēraudu un alumīniju, tiek ņemtas vērā vairākas īpašības. Šeit ir daži veiktspējas rādītāji, ko parasti izmanto salīdzināšanai:
- Elastības modulis = materiāla stingrība. Sprieguma un deformācijas attiecība materiālā. Materiāla sprieguma-deformācijas līknes slīpums elastīgajā apgabalā.
- Galīgā stiepes izturība = Maksimālā slodze, ko materiāls var izturēt pirms pārrāvuma.
- Blīvums = materiāla masa uz tilpuma vienību.
- Īpatnējais stingrums = elastības modulis, dalīts ar materiāla blīvumu, ko izmanto, lai salīdzinātu materiālus ar atšķirīgu blīvumu.
- Īpatnējā stiepes izturība = stiepes izturība, dalīta ar materiāla blīvumu.
Oglekļa šķiedras loksnēm ir ļoti augsta stiprības un svara attiecība, kas nozīmē, ka tās ir daudz stiprākas nekā citi tāda paša svara materiāli, piemēram, oglekļa šķiedras īpatnējā izturība ir gandrīz 4 reizes lielāka nekā alumīnijam, kas padara oglekļa šķiedras loksnes par ideālu materiālu dažādiem pielietojumiem, īpaši, ja svars ir svarīgs faktors.
Lai gan gan oglekļa šķiedra, gan tērauds ir ļoti izturīgi pret deformāciju, tērauds ir 5 reizes blīvāks nekā oglekļa šķiedra. Oglekļa šķiedras svara attiecība ir gandrīz divreiz lielāka nekā tēraudam.
Rezumējot, oglekļa šķiedras plātne ir kompozītmateriāla veids ar augstu izturību, vieglu svaru un daudzpusību. Daudzās nozarēs oglekļa šķiedras izturības un svara attiecība nodrošina ievērojamas veiktspējas priekšrocības.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 13. maijs 
