Először a 60-as években kezdték el felhasználni az autóipar szén-dioxidját a sportautók gyártásában. Fokozatosan kezdte magára vonni a hagyományos gépek gyártói figyelmét, ami ennek az anyagnak a szokatlan tulajdonságainak volt köszönhető.
Szén és összetétele
A szén (vagy szénszál) a legfinomabb (0,09 mm átmérőjű) szénszálak összessége, amelyek szilárdsága összehasonlítható a jóval alacsonyabb tömegű ötvözött acélokéval (körülbelül olyan, mint az alumíniumé). Ezekből a szálakból szálat szőnek; az eredmény egy nagyon tartós szövet. A rostokat véletlenszerűen lehet elrendezni, vagy szövés formájában is.
A szénszál előállításának kiindulási anyaga a poliakrilnitril, fehér anyag, amely tulajdonságaiban hasonlít a gyapjúhoz. Inertgáz-környezetben többször melegítik. Az első szakaszban + 260 ° C hőmérsékleten megváltozik az anyag szerkezete (molekuláris szinten), majd már + 700 ° C-on a szénatomok "kényszerítik a hidrogén lerakására". Fokozatosan, többszöri hevítés után + 3000 ° C-ra állítják - ezt a folyamatot grafitizálásnak nevezzük. Ennek eredményeként a szén többé válik, és az atomok közötti kapcsolat erősebb. Leegyszerűsítve: a szenet karbonizációig melegített szénszálnak tekinthetjük.
A szén jellemzői és alkalmazásai
A szén egyik legfőbb pozitív tulajdonsága a nagy szilárdság, eléri az 1500 kg / kub. m. Ebben az esetben a szakítószilárdság eléri az 1800 mPa-t. Ennek az anyagnak a hőmérsékleti határa + 2000 ° C. A szénszálas szálak csak feszültség alatt működnek jól, ezért a merev szerkezet készítése nagyon problematikus. A szén meglehetősen törékeny, ütközéskor összeomlik, ezért szinte lehetetlen megjavítani az alkatrészt. Állandó ultraibolya fény hatására a szénszál elveszíti eredeti színét. A pozitív tulajdonságok azonban meghaladják a hátrányokat; Ezt megerősíti a féktárcsák, a sportautók betétjeinek gyártása belőle, nem beszélve az űrtechnikáról.
A szén egyik jellemzője a fajsúly (vagy a szövet sűrűsége), g / m2-ben kifejezve. m. Ez a paraméter a szál vastagságától függ, amely több ezer szálat tartalmazhat. Például, ha a jelölés a 2K jelölést tartalmazza, akkor 2000 szál van a szálban. A legtartósabb szén rövidítése UHM. A sűrűség mellett fontos jellemző a fonalak szövésének módja (a legolcsóbb anyagban nincs).
A járművek hangolásakor olyan szövéstípusokat használnak, mint a Twill, a Satin, a Plain. A szálak leggyakoribb száma 1–24 K. Ez utóbbi típusú szövetet széles körben használják katonai felszerelések gyártásában hatalmas stressz alatt.
