Kus kasutatakse süsinikkiudplaati?

Süsinikkiudplaadid on komposiitmaterjalid, mis on valmistatud süsinikkiudfilamentidest ja vaigust. Saadud tooted on kerged, kuid tugevad ja vastupidavad. Erinevate rakenduste ja tööstusharude jaoks on palju erinevaid süsinikkiudplaate, sealhulgas auto- ja kosmosetööstus. Selles artiklis, vaatleme lähemalt süsinikkiudplaatide kasutusviise ja nende tugevust võrreldes teiste materjalidega.

Kus kasutatakse süsinikkiudplaati?

Süsinikkiust lehti ja paneele kasutatakse erinevates tööstusharudes, sealhulgas autotööstus, kosmoselennundus, muusikariistad, spordivarustus, ja meditsiiniseadmed.

Autotööstuses, süsinikkiust paneele saab kasutada auto komponentide, näiteks uste, tugevdamiseks, kapuutsid, kaitserauad, poritiivad, ja katusetalad. Autotootjad kasutavad nende osade valmistamiseks sageli terast. Kuigi see on odavam, teras on palju raskem kui süsinikkiud. Et muuta sõidukeid, nagu võidusõiduautod, kergemaks, süsinikkiudpaneele kasutatakse sageli paljude terasdetailide asendajana.

Lennundustööstuses, süsinikkiust paneele kasutatakse lennukikomponentide tootmiseks, nagu kerepaneelid, juhtpinnad, ja tiivaotsad. Saadud komponendid on kerged, kuid tugevad ja vastupidavad. Süsinikkiud on selle suurepärase tugevuse ja kaalu suhte tõttu lennunduses laialdaselt kasutusele võetud. Lisaks, sest süsinikkiul on nii atraktiivne välimus, see on ideaalne valik ka lennukite interjööri jaoks.

Sarnaselt autodele, Lennukite valmistamisel kasutatakse sageli selliseid materjale nagu alumiinium ja teras. Siiski, kommertslennufirmad lähevad järk-järgult süsinikkiust komposiitide poole, et luua kergemaid ja tugevamaid lennukikere. Seda seetõttu, et süsinikkiud on terasest oluliselt kergem, kergem ja tugevam kui alumiinium, ja seda saab vormida mis tahes kujul.

Kui tugev on süsinikkiudplaat?

Süsinikkiudude võrdlemisel teiste materjalidega, nagu teras ja alumiinium, on palju omadusi. Siin on vaid mõned:

Elastsusmoodul = The “jäikus” materjalist. Materjali pinge-deformatsiooni suhe. Materjali pinge ja deformatsiooni kõvera kalle selle elastses piirkonnas.
Ülim tõmbetugevus = maksimaalne pinge, mida materjal võib enne purunemist taluda.
Tihedus = materjali mass mahuühiku kohta.
Erijäikus = elastsusmoodul jagatud materjali tihedusega, kasutatakse erineva tihedusega materjalide võrdlemiseks.
Eritõmbetugevus = tõmbetugevus jagatud materjali tihedusega.
Süsinikkiust lehtedel on väga kõrge tugevuse ja kaalu suhe. See tähendab, et need on palju tugevamad kui teised sama kaaluga materjalid. Näiteks, süsinikkiu eritugevus on peaaegu 4 korda rohkem kui alumiiniumist. See muudab süsinikkiust lehed ideaalseks materjaliks mitmesuguste rakenduste jaoks, kus kaal on teguriks.

Kuigi nii süsinikkiud kui ka teras on deformatsioonile väga vastupidavad, teras on 5 korda tihedam kui süsinikkiud. Süsinikkiu tugevuse ja kaalu suhe on peaaegu kaks korda suurem kui terasest.

Järeldus

Kokkuvõtteks, süsinikkiust leht on mitmekülgne suure tugevusega komposiitmaterjal, kergekaaluline, ja laialdased rakendused. Süsinikkiu massi ja tugevuse suhe annab paljudes tööstusharudes olulisi jõudluse eeliseid.