A szénszál pontosan amilyennek hangzik - a rost készült szén. De ezek a szálak csak alapot jelentenek. Amit általában szénszálnak hívnak, egy olyan anyag, amely nagyon vékony szénatomszálakból áll. Ha műanyag polimer gyantával hővel, nyomással vagy vákuumban össze vannak kötve a kompozit anyag kialakul, amely egyszerre erős és könnyű.
A szénszál erőssége a szövéshez hasonlóan, mint a szövet, a hód gát vagy a rattan szék. Minél összetettebb a szövés, annál tartósabb lesz a kompozit. Hasznos elképzelni egy vezetékes képernyőt, amely egy másik szögre szövődik össze, és egy másik kissé eltérő szögben, és így tovább, mindegyik szitán minden huzal szénszálból készül szálak. Képzelje el ezt a képernyőt, amely folyékony műanyagba van átitatva, majd nyomva vagy melegítve, amíg az anyag összeolvad. A szövés szöge, valamint a gyanta a szál felhasználásával meghatározza a teljes kompozit szilárdságát. A gyanta leggyakrabban epoxi, de lehet hőre lágyuló, poliuretán, vinil-észter vagy poliészter.
Alternatív megoldásként egy öntőformát önthetünk, és a szénszálakat rá lehet vinni. Az szénszálas kompozit Ezután hagyjuk megszilárdulni, gyakran vákuummal. Ebben az eljárásban az öntőformát a kívánt alak elérésére használják. Ezt a technikát részesítik előnyben az igény nélküli bonyolult formák esetében.
A szénszálas anyag széles körű felhasználási lehetőségeket kínál, mivel különféle sűrűséggel alakítható ki korlátlan alakban és méretben. A szénszálat gyakran csőre, szövetre és szövetre formálják, és bármilyen számú összetételű részből és darabból kialakíthatók.
A szénszál általános felhasználása
- Csúcskategóriás autóalkatrészek
- Kerékpár keretek
- Horgászbotok
- Cipő talp
- Baseball denevérek
- Védőtokok laptopokhoz és iPhone-okhoz
Több egzotikus felhasználás megtalálható a következőkben:
- Repülés és repülés
- Olaj- és gázipar
- Pilóta nélküli légi járművek
- Műholdak
- Forma-1 versenyautók
Néhányan azt állítják, hogy a szénszál lehetőségeit csak a kereslet és a gyártó képzelete korlátozza. Most még a szénszál megtalálása is gyakori:
- Hangszerek
- Bútor
- Művészet
- Épületek szerkezeti elemei
- Bridges
- Szélturbina pengék
Ha azt állíthatnánk, hogy a szénszálak bármilyen leépüléssel bírnak, akkor az lenne gyártási költség. A szénszálat nem könnyű tömeggyártással előállítani, ezért nagyon drága. A szénszálas kerékpár könnyen fut több ezer dollárban, és az autóiparban való használata továbbra is egzotikus versenyautókra korlátozódik. A szénszál népszerű ezekben az árucikkekben, és mások súly-szilárdsági aránya és lángállósága miatt annyira fontos, hogy a szénszálhoz hasonló szintetikus termékek piacán van. Az utánzatok azonban gyakran csak részben szénszálak vagy egyszerűen műanyagok, amelyek szénszálnak tűnnek. Ez gyakran fordul elő számítógépek és más kis fogyasztási cikkek utólagos védőburkolataiban.
A fejjel az, hogy a szénszál alkatrészei és a termékek, ha nem sérültek meg, szinte szó szerint örökké megmaradnak. Ez jó befektetéssé teszi őket a fogyasztók számára, és megőrzi a termékeket a forgalomban. Például, ha a fogyasztó nem hajlandó fizetni egy vadonatúj szénszálas golfklubért, akkor fennáll annak esélye, hogy ezek a klubok felbukkannak a használt másodlagos piacon.
A szénszálat gyakran összekeverik üveggyapot, és bár vannak hasonlóságok a gyártásban és a végtermékek, például bútorok és gépjármű-díszlécek átállásakor, ezek különböznek. Az üvegszál a polimer ezt szilícium-üveg szövött szálokkal, nem pedig szénvel erősítik meg. A szénszálas kompozitok erősebbek, míg az üvegszál nagyobb rugalmassággal rendelkezik. És mindkettő különféle kémiai összetételű, így ezek jobban alkalmasak különböző alkalmazásokra.
A szénszál újrahasznosítása nagyon nehéz. Az egyetlen elérhető módszer a teljes újrahasznosításhoz a hő depolimerizációnak nevezett eljárás, amelynek során a szénszálas terméket egy oxigénmentes kamrában melegítik fel. A felszabadult szén ezután rögzíthető és újra felhasználható, és bármilyen kötő vagy megerősített anyag (epoxi, vinil stb.) Elégethető. A szénszálat alacsonyabb hőmérsékleten is manuálisan bontható le, de a kapott anyag gyengébb lesz a rövidebb rostok miatt, és ezért valószínűleg nem a legideálisabb Alkalmazás. Például egy nagy darab csövet, amelyet már nem használnak, fel lehet osztani, a fennmaradó alkatrészeket számítógépes házakhoz, aktatáskákhoz vagy bútorokhoz használják.
A szénszál hihetetlenül hasznos anyag, amelyet a kompozitokban használnak, és továbbra is növekszik a gyártási piaci részesedés. A szénszálas kompozitok gazdasági szempontból történő előállításának további módszereinek fejlesztésével az ár tovább csökken, és több iparág fogja kihasználni ezt az egyedülálló anyagot.