炭素:特性、組成

炭素:特性、組成

自動車産業の炭素がはじめて始まった60年代のスポーツカーの創出に使われた。徐々に、彼は従来の機械メーカーの注目を集め始めたが、これはこの材料の特有の性質によるものであった。

カーボンファイバーでトリミングされたミラー

炭素とその組成

炭素(または炭素繊維)を表します(直径が0.09mm)の炭素であり、その強度は、アルミニウムのように、はるかに低い質量の合金鋼に匹敵する。これらの糸のうち、繊維を織ります。結果は非常に強い布です。繊維は、混沌とした位置にあり、織りの形態であり得る。炭素繊維の製造のための出発材料は、ポリアクリロニトリルであり、白色物質であり、ウールに似ている。これを不活性ガス雰囲気中で数回加熱する。第一段階では、+ 260℃の温度で物質の構造が(分子レベルで)変化し、次に+ 700℃で炭素原子が水素を捨てるよう「強制」する。徐々に、数回にわたり加熱を+ 3000℃にする。このプロセスは黒鉛化と呼ばれる。その結果、炭素はより大きくなり、その原子間の結合はより強くなる。簡単に言えば、炭素繊維は炭化されて炭化された炭素繊維と考えることができる。

炭素の特性と応用

カーボンナノチューブの主な肯定的性質の一つは、高い強度、1500kg / cuに達する。 mであり、引張強さは1800mPaである。この材料の温度限界は+ 2000℃である。炭素繊維の糸は伸張時にのみうまく働くので、剛性構造を作ることは非常に問題である。炭素はかなり壊れやすく、破裂すると粉砕されるので、部品を修理することはほとんど不可能です。紫外線に絶えずさらされ​​ると、炭素繊維は元の色を失います。しかし、肯定的な特性はマイナスをカバーする。これは、宇宙技術は言うまでもなく、ブレーキディスク、スポーツカー用のパッドの生産でもあります。カーボンの特徴の1つは、g /平方で表される特定の質量(または組織密度)です。このパラメータは、数千の糸が存在し得る繊維の厚さに依存する。たとえば、マーキングに2Kが含まれている場合、ファイバには2000スレッドがあります。最も耐久性の高い炭素繊維は、UHMと略される。密度に加えて、重要な特性は糸を織る方法である(最も安価な材料では欠けている)。チューニングの際には、ツイル、サテン、プレーンのような織り方が最もよく使われます。ファイバのスレッドの最も一般的な数は1〜24Kです。後者のタイプの織物は、軍事機器の製造に広く使用されており、これは非常に厳しい条件下にある。