Применение изделий и деталей из углепластика / карбона

Лучшие одноколенные спиннинги

К одноколенным удилищам относят модели, чья конструкция является сплошной, за счет данной особенности повышается их прочность и срок службы. Такие устройства относятся к узкоспециализированным, так как подходят только для ловли в зимний период или для спортивной рыбалки.

Daiwa Steez (STZ 681MLFS-SV)

Данная модель выполнена из карбона с добавлением специальных полимеров, обладающих повышенной устойчивостью к нагрузкам и при этом имеет хорошую гибкость. Бланк не скручивается, рукоять выполнена из воздушной пены, что обеспечивает пользователю удобство при забросе и легкость при подсечке. Конструкция подойдет для ловли не крупной рыбы с большого расстояния, часто используется в спортивной рыбалке, а также для быстрой ловли на любых дистанциях.

Daiwa Steez (STZ 681MLFS-SV)

Достоинства:

  • обладает повышенной чувствительностью к поклевке;
  • гибкая, но прочная конструкция;
  • забрасывается на большое расстояние;
  • имеет небольшой вес.

Недостатки:

цена.

Mikado Cazador Spin 65 PRO 195

Mikado Cazador Spin 65 PRO 195 производится из высокопрочного модульного карбона, который способен передать даже самую незначительную вибрацию, возникающую при слабой поклевке. На бланке имеются кольца, расположенные таким образом, чтобы облегчить процесс выуживания, этому так же способствуют специальные вставки, расположенные на них и облегчающие скольжение лески. Рукоять производится из португальской пробки отличающейся легкостью. В комплекте с удилищем идет специальный тубус для переноски. Данная модель прекрасно подойдет для ловли на реках и озерах при условиях, что клев будет не очень активным.

Mikado Cazador Spin 65 PRO 195

Достоинства:

  • прочный и упругий бланк;
  • незначительный вес;
  • удобная рукоять;
  • в комплект входит тубус для транспортировки.

Недостатки:

  • не из дешевых;
  • подходит для ловли некрупной рыбы.

Shimano Yasei AX SPG Speed Jigging MH (SYAAXSJMH)

Модель выполнена из карбона с добавлением композиционных материалов, что делает ее более прочной и надежной, также такой состав влияет на вес, делая устройство белее легким и комфортным при использовании. На бланке размещено большое количество колец, что предотвращает спутывание лески, которое не редко возникает при забрасывании или подсекании. В комплекте с удочкой идет чехол для транспортировки и набор грузов для балансировки, облегчающих удержание приспособления в руке. Подходит для ловли рыб средних и малых размеров.

Shimano Yasei AX SPG Speed Jigging MH (SYAAXSJMH)

Достоинства:

  • наличие большого количества колец;
  • гибкость бланка;
  • грузы для балансировки;
  • удобно держать.

Недостатки:

вес.

Армирующие наполнители

Процесс изготовления углеродных волокон заключается в последовательном температурном и механическом воздействиях на исходные органические волокна, приводящих к их карбонизации, графитации и совершенствованию структуры.

На первом этапе нагрев исходных растянутых волокон до температуры 220 °С приводит к образованию поперечных химических связей между макромолекулами полимера.

На втором этапе нагрев до температуры 1000 °С позволяет получить так называемые карбонизованные волокна, на 80…95 % состоящие из элементарного углерода и обладающие достаточно высокой прочностью.

На третьем этапе (термообработка до температуры 1500…2000 °С) получают конечный продукт — графитизированное углеродное волокно с кристаллической структурой, близкой к структуре графита. В зависимости от условий получения и типа исходного сырья предел прочности и модуль упругости углеродных волокон находятся соответственно в пределах 2…3,5 ГПа и 220…700 ГПа. Наибольшей прочностью обладают волокна, которые при нагреве на последнем этапе (Т = 1600 °С) имеют мелкокристаллическую структуру. Высокомодульные материалы получают в результате растяжения волокна при температуре 2700 °С.

В качестве армирующих элементов углеродные волокна применяют в виде жгутов, лент и тканей. Они являются более хрупкими и менее технологичными, чем стеклянные, отличаются химической инертностью, низкой поверхностной энергией, обусловливающей плохое смачивание волокон растворами и расплавами матричных материалов, что в итоге приводит к низкой прочности сцепления на границе «волокно-матрица». Основное достоинство — высокая жесткость. Механические характеристики остаются постоянными до температуры 450 °С, что позволяет применять углеродные волокна с полимерной и металлической матрицами. Волокна характеризуются отрицательным коэффициентом линейного расширения, что в совокупности с положительным коэффициентом у матрицы позволяет синтезировать композиции для конструкций, сохраняющих свои размеры при температурном воздействии. Углеродные волокна используют для изготовления элементов, необходимая жесткость которых является условием, снижающим эффективность применения материалов, армированных стеклянными волокнами. Стоимость углеродных волокон на два порядка выше, чем стеклянных.

Полимерные матрицы

Полимерная матрица определяет эксплуатационные и технологические свойства углепластика. Для углепластиков используют как термореактивные, так и термопластичные матрицы. Из термореактивных матриц наибольшее рас-пространение получили эпоксидные связующие: эпоксидно-анилинофенолформальдегидное марки 5-211-Б, эпоксинаволачное — УНДФ, эпоксидное модифицированное диапластом — УП-2227, на основе тетрафункциональной эпоксидной смолы связующее — ВС-2526к, на основе смеси трех эпоксидных смол связующее — ЭДТ-69Н. Применение эпоксидных матриц обеспечивает получение углепластиков с высокими прочностными характеристиками, водостойкостью и химической стойкостью, хорошей эксплуатационной надежностью и ресурсом.

Из термопластичных матриц нашли применение полиимидная СП-97, полиамидоимидная ПАИС-104 и полисульфон, обеспечивающие работоспособность углепластиков при более высоких температурах (особенно полиимидная матрица — до 200…300 °С). Основной недостаток этих матриц — трудность изготовления на их основе полуфабрикатов (пропитанных лент — препрегов) и высокие температуры их отверждения.

Длительное тепловое воздействие может вызвать неотвратимое изменение химической структуры полимеров вследствие протекания термодеструкции. При длительном воздействии переменной механической нагрузки и недостаточном теплоотводе может произойти переход от механического разрушения материала к тепловому за счет диссипации механической энергии в тепловую.

Параметр

Марка углепластика

КМУ-1

КМУ-1 лм КМУ-3 КМУ-Злп КМУ-4л КМУ-4э КМУ-9 КМУ-9т КМУ-9тр

Наполнитель

Жгут ВМН-4

Лента ЛУ-П Жгут ВМН-4 Лента ЛУ-П Лента ЛУ-П Лента Элур-П Жгут УКН- 11/500 Лента УОЛ- 300 Ткань УТ-900- 2,5

Матрица

ЭТФ

ЭТФ-М 5-211Б 5-211Б ЭНФБ ЭНФБ УНДФ- 4А УНДФ- 4АР УНДФ- 4АР

Объемное содержание волокон, %

57-63

58-63 57-63 50-55 50-55 54-59 60-62 58-62 55-59

Плотность р-КГ3, кг/м3

1,45-1,49

1,48-1,50 1,4-1,45 1,4-1,45 1,45-1,50 1,49-1,52 1,55-1,58 1,52-1,56 1,52-1.54

Прочность при растяжении, МПа: вдоль волокон поперек волокон

1020 14

780 18 110023 730 20 800 24 900 32 1500 32 1500 28 60 60

Предел прочности при сжатии, МПа:

вдоль волокон поперек волокон

400 100

580 130 700 150 530 120 750 130 900 130 1200 140 1200 160 60 58

Прочность при сдвиге вдоль волокон, МПа

30

61 40 54 70 78 85 78 52

Модуль упругости при растяжении, ГПа: вдоль ВОЛОКОН Еу поперек волокон Е-,

180

145 180 9 1479,9 140 10 120 10 140 9 1258 67 67

Модуль сдвига G]->, ГПа

3,5

4,5 5,1 5,1 6,0 6,5 6,8 5,2 8,0

Коэффициент Пуассона Мц

0,27

0,27 0,31 0,27 0,25 0,265 0,27 0,33 0,07

1 Сравнение материалов

Экструзионный пенополистирол (он же утеплитель из Пеноплекса) относится к так называемым «плиточным теплоизоляторам». Изготавливается Пеноплекс путем технологии «экструзии» из материала полистирола.

Благодаря этому способу можно добиться равномерного распределения структуры теплоизоляционного материала, который состоит из огромного количества мельчайших ячеек наполненных воздухом.

Во время изготовления гранулы Полистирола, будущего Пеноплекса, смешиваются при огромных температурах и сильном давлении. Во время этого процесса в смесь добавляют вспенивающий агент, который, по сути, является легким фреоном с двуокисью углерода. Далее производят выдавливание экструдера.

На выходе мы и имеем тот самый Пеноплекс, который обладает достаточно серьезными теплоизоляционными свойствами.

Техноплекс производится несколько иначе и напоминает самоклеющююся фольгированную уплотнительную теплоизоляцию. Он так же, как и Пеноплекс, представляет собой плиточный теплоизоляционный материал. При его создании в экструзионный Пенополистирол добавляют специальные графитные наночастицы.

Благодаря им производимый теплоизоляционный материал еще сильнее снижается в теплопроводности, при этом, к слову, повышается и его прочность.

По сути оба теплоизоляционных материала, что Техноплекс, что Пеноплекс, экологически гарантировано безопасные. Кроме того и Техноплекс, и Пеноплекс относятся к безопасным не горючим материалам. Они практически не растворяются ни в воде, ни в грунте (почве).

Теплоизоляционный материал Пеноплекс

1.1 Прочность материалов

По прочности описываемые материалы легко сравнить, используя специализированное оборудование.

Так по параметру механической прочности на банальное сжатие при десяти процентной деформации теплоизоляционный материал с Пеноплексом, 35 типа, показывает точно такие же итоговые результаты, что и наиболее популярный Техноплекс марки «XPS30-200 Стандарт».

Итоговое значение для Техноплекса и Пеноплекса всегда одно — 250 кПа, что лучше, чем у фольгированного утеплителя. К слову, этот показатель полностью зависит от плотности теплоизоляционных плит.

Предел прочности при сильном статическом изгибе у материала «Пеноплекс» составляет в среднем 0,4 – 0,7 МПа. Точно такой же параметр у изоляции «Техноплекс» равняется показателю 0,3 МПа.

И здесь уже сразу можно сделать итоговый вывод, что Пеноплекс несколько более устойчив к сильному статическому изгибу, так как, что очевидно, выдерживает куда более серьезную нагрузку нежели Техноплекс.

1.2 Рабочие температуры

Рабочая оптимальная температура Пеноплекса находится в диапазоне между -50 и +75 градусами по Цельсию, тогда как оптимальная температура для работы у Техноплекса находится в диапазоне между -70 и +75 градусов по Цельсию.

1.3 Теплопроводность и водопоглощение

Параметр теплопроводности Пеноплекса ориентируется на тип и условия его эксплуатации, но в среднем показатель не превышает 0,028 – 0,031 Вт/мК. Этот же показатель у теплоизоляционного материала «Техноплекс» при таких же условиях эксплуатации приблизительно равен 0,031 Вт/мК.

По существу, оба этих теплоизоляционных материала одинаково эффективны по данному параметру.

Водопоглощение материала «Техноплекс» не превышает показатель в 0,2% по собственному объему за двадцать четыре часа. Тогда как водопоглощение материала «Пеноплекс» при том же условии значительно меньше, и равен всего 0,1% (как у теплоизоляции пробковым утеплителем).

Утеплительные плиты Техноплекс

Кроме того, Пеноплекс, если его погрузить в жидкость на 28 дней, спустя этот промежуток времени в объеме увеличится всего лишь на 0,2%. А это говорит о том, что у Пеноплекса предельно низкий параметр водопоглощения.

Более того, данный теплоизоляционный материал может сохранять свои эксплуатационные свойства даже после огромного количества циклов вида «разморозка – заморозка».

1.4 Ценовой вопрос

Если судить о том, какой лучше материал, Пеноплекс или же Техноплекс, строго по их ценовым показателям, тогда, что очевидно, побеждает теплоизоляционный материал Пеноплекс. И это при том, что разница в цене между ними не превышает 10%.

Однако как бы мало это не казалось, в итоге при приобретении Пеноплекса можно сэкономить достаточно большую сумму денег.

Естественно, что в зависимости от региона и страны цены на данные теплоизоляционные материалы будут несколько отличаться, но в целом тенденция ценового показателя вполне очевидна.

Подытожив можно с уверенностью утверждать, что различий между двумя проверяемыми теплоизоляционными материалами практически не наблюдается.

Достоинства карбоновых рам

  Карбон имеет очень высокую прочность, превосходя в этом некоторые высокопрочные стали. И в тоже время – очень малый вес, в 2-3 раза меньший, чем у титана. По комплексному параметру «прочность-легкость» углепластик – один из лучших, если вообще не самый лучший материал. Именно эти качества обеспечили его использование при изготовлении не только велосипедов, но и многих других бытовых и промышленных изделий высшего качества и даже в авиастроении.

  Велосипедные рамы из карбона получаются прочными и очень легкими. Вдобавок к этому углепластик хорошо гасит вибрацию и не поддается коррозии. По сравнению с титаном, он обеспечивает большую жесткость рамы, облегчая езду по пересеченной местности и в гору. Усовершенствованная технология производства карбоновых деталей позволяет изготавливать не только рамы для велосипедов, но и другие элементы – выносы, рули, вилки, шатуны, подседельные штыри и даже звездочки.

Производство из материала 21-го века по технологиям 19-го

  Нужно сказать, что процесс изготовления карбоновой рамы мало похож на производство 21 века. Скорее он напоминает работу в мастерской дофордовских времен. Основная часть операций делается вручную. Это объясняет, конечно, дороговизну карбона, из-за которой невозможен массовый спрос. А без массового спроса нет экономического смысла разрабатывать и строить автоматические линии. Процесс изготовления велосипедных рам из углепластика требует много рабочих рук. Это наряду с дороговизной материала делает карбоновые рамы дорогим удовольствием.

  Итак, что представляет собой процесс изготовления велосипедной рамы из углепластика?

  Из всех компаний-производителей велосипедов лишь две (Giant и Time) в качестве исходного сырья использует карбоновые нити. Другие фирмы предпочитают закупать уже готовую углеволоконную ткань.

  Если рассматривать процесс изготовления рам на примере Giant и Time, то исходный материал для карбоновых велосипедных рам представляет собой катушку толстых ниток. Вернее сказать, несколько десятков катушек, которые надеты на бобины. Множество карбоновых нитей проходят через станок, превращаясь в листы, шириной в 3 фута, пропитанные смолой.

Топовые производители карбоновой пленки

Пленочные материалы под карбон выпускают многие американские, европейские и азиатские производители. Надежные и износостойкие изделия встречаются и среди китайских брендов. Вот производители, выпускающие продукцию, достойную внимания автолюбителей.

V3D

Наклейки этого бренда обеспечивают покрытие 3D. Оно долговечное и имеет приятную структуру с достоверной имитацией карбона.

KPMF

Производитель на рынке автотоваров более двадцати лет. Он выпускает множество материалов разных цветов и структуры. Есть матовая и глянцевая продукция. Встречаются изделия с блестками и иными эффектами. Компания изготавливает покрытия для разных видов работ.

Авто в карбоне

Среди них есть как для оклейки кузова целиком, так и для нанесения на простые либо сложные поверхности. Цена такой карбоновой пленки на машину велика. Погонный метр стоит в районе 3500 рублей.

Hexis

Марка из Франции с более чем двадцатилетней историей. Выпускает наклейки всевозможных оттенков и с разными эффектами. Есть как матовые, так и глянцевые изделия. Они обладают декоративным эффектом и защитными свойствами.

Пленка марки Hexis

Изделия относятся к премиум-классу. Поэтому цена данной карбоновой пленки для авто достигает 100000 и более рублей за погонный метр. Но есть у этой марки и линейка относительно бюджетной продукции, которая также обладает высокими характеристиками качества.

«Оракал»

Немецкая фирма, выпускающая карбоновые матовые и глянцевые покрытия. Они отлично держатся на поверхности и долго не теряют своих качеств. Богатая цветовая гамма, доступные цены – это то, за что любят владельцы автомобилей данный бренд. Его изделия востребованы российскими владельцами машин.

TR1

Изделия этого производителя известны дешевизной и качеством. Они долговечны и обеспечивают хорошую защиту кузовных элементов от влияния внешних факторов.Считается аналогом материалов марки 3M. Наклейки легко переносят высокие и низкие температуры.

Подходят для поклейки на мелкие детали и на весь кузов авто. Удаляются, не оставляя следов и повреждений ЛКП.

MxP Max Plus

Материалы этого бренда славятся качеством и невысокой ценой. Они одни из самых дешевых на рынке. Наклейки долговечны и легко удаляются, не оставляя следов. Производитель выпускает продукцию разной фактуры. Она имеет повышенную толщину. Поэтому изделия плохо клеятся на небольшие поверхности со сложной геометрией. Страдают от механических повреждений, даже незначительных.

Тест удилища

Эта характеристика говорит о рабочих нагрузках удилища, и косвенно о его прочности. С ней тоже могут быть некоторые недопонимания, поскольку в нашем полушарии она измеряется в граммах, и определяется диапазоном грузов, эффективно забрасываемых удилищем, а вот в США и некоторых других странах тест – это мощность удилища на излом, определяемая в фунтах нагрузки. Еще больше неразберихи вносят карповые удилища , тест которых определяется своим собственным способом, который показывает под какой огрузкой кончик удилища согнется на 90 градусов, и тоже указывается в фунтах. Так или иначе, чем меньшее значение теста указано на удилище, тем на меньшие нагрузки оно рассчитано. Конечно же оно не сломается если вы перегрузите его на пару грамм, однако усталость будет накапливаться в волокнах, и со временем это приведет к поломке. Неправильно огруженные удилища хуже бросают и менее чувствительны, это справедливо почти для всех видов ловли.

Рекомендации по выбору смолы и приготовлению компаунда

При выборе смолы целесообразно ориентироваться на размеры, условия эксплуатации готового изделия и свой опыт.

1. «Медленные» смолы применяют для крупногабаритных изделий и если работы проводятся при высоких температурах, а также при малом опыте, чтобы успеть расправить все складки ткани и аккуратно выложить пропитанную смолой углеткань до момента начала полимеризации. Необходимо помнить, что повышение температуры ускоряет полимеризацию любого компаунда. Чем выше температура в помещении, тем медленнее должна быть смола. В холодном помещении можно использовать «быстрые» смолы.

2. Если готовое изделие будет эксплуатироваться на улице, необходимо выбирать смолы с уф-фильтрами и устойчивые к высоким температурам

То есть обязательно обращать внимание на рабочие технические характеристики. Можно при универсальной смоле использовать лаки с защитными свойствами

3. Качество затвердевшего компаунда определяется не только его техническими и потребительскими характеристиками, но и точностью дозировки и тщательностью перемешивания всех компонентов.

Потребительские характеристики готового изделия можно менять подбором отвердителей различных марок.

Попытки ускорить или замедлить время полимеризации самостоятельным изменением пропорций чреваты ухудшением характеристик готового компаунда. Увеличенная дозировка отвердителя ускорит затвердевание, но охрупчит готовое изделие, и прочность будет ниже. Если количество отвердителя меньше нормативного, смесь может вообще не затвердеть.

Перемешивать все компоненты смеси необходимо не меньше минуты.

4. Так как смола относится к термореактивным веществам, при полимеризации выделяется экзотермическое тепло. Проходит химическая реакция. И чем быстрее проходит реакция, тем больше выделяется тепла

Поэтому при работе необходимо соблюдать меры предосторожности: не касаться руками, не вдыхать пары горячей смолы, не использовать воспламеняемые материалы

Время, пока смесь остается в жидком состоянии, называется временем жизни. Промежуток времени от жидкого состояния до твердого — время гелеобразования. Промежуток времени от полного смешивания до полного затвердевания — время полимеризации.

В стадии начального затвердевания (материал упругий, а при нажатии ногтем остается след) может наноситься  следующий слой ткани и смолы, потому что в этот момент новый слой соединяется с предыдущим в одно целое, еще идет химическая реакция. Если упустить этот момент, в дальнейшем нанесение слоев возможно только при тщательной шлифовке и полировке поверхности. Соединение будет идти уже за счет капиллярного эффекта. Иначе может происходить расслаивание.

Извлекать готовое изделие можно только после полного затвердевания. Но окончательный набор прочности будет идти еще на протяжении месяца.

Таким образом, время гелеобразования необходимо знать, чтобы рассчитать время смешивания компаунда и нанесения слоев. А время полимеризации определяет выдержку и момент извлечения изделия из матрицы. Производители предлагают отвердители различных марок, которыми можно корректировать время полимеризации.

Чтобы не ошибиться при самостоятельном подборе всех компонетов смеси, лучше приобретать смолу и отвердитель в наборах, обращая внимание на время полимеризации готовой смеси

Изделия и сферы применения

Углеродное волокно применяют, чтобы получать композитную арматуру. Также распространено его использование для получения:

  • двунаправленных тканей;
  • тканей дизайнерской категории;
  • биаксиальной и квадроаксиальной ткани;
  • нетканого полотна;
  • однонаправленной ленты;
  • препрегов;
  • наружного армирования;
  • фибры;
  • жгутов.

Достаточно серьезной инновацией сейчас является инфракрасный теплый пол. В этом случае материал применяют как замену традиционного металлического провода. Он может выделить в 3 раза больше тепла, вдобавок расход электроэнергии сокращается примерно на 50%. Любители моделирования сложной техники часто применяют карбоновые трубы, получаемые путем намотки. Эти изделия востребованы также производителями автомобилей и иной техники. Углеволокно часто применяют, к примеру, для ручного тормоза. Также на основе этого материала получают:

  • детали для авиационных моделей;
  • целиковые капоты;
  • велосипеды;
  • части для тюнинга автомобилей и мотоциклов.

Панели из углеткани на 18% жестче алюминия и на 14% больше, чем у конструкционной стали. Рукава на базе этого материала нужны, чтобы получать трубы и трубки изменяемого сечения, спиральные изделия различного профиля. Их применяют также для производства и для ремонта клюшек. Стоит еще указать на его использование при выпуске особо прочных чехлов для смартфонов и иных гаджетов. Такие изделия обычно имеют премиальный характер и имеют повышенные декоративные качества.

Что касается дисперсного порошка графитового типа, то он нужен:

  • при получении электропроводящих покрытий;
  • при выпуске клея различных типов;
  • при усилении пресс-форм и некоторых иных деталей.

Шпатлевка с углеволокном по целому ряду параметров лучше традиционной шпаклевки. Подобное сочетание ценится многими специалистами за пластичность, механическую крепость. Состав подходит для прикрытия глубоких дефектов. Стержни или прутки из карбона прочны, легки и служат долго. Такой материал нужен для:

  • авиации;
  • ракетной отрасли;
  • выпуска спортивного инвентаря.

При помощи пиролиза солей карбоновых кислот можно получать кетоны и альдегиды. Отличные тепловые качества углеволокна позволяют использовать его в обогревателях и электро-грелках. Такие нагреватели:

  • экономичны;
  • надежны;
  • отличаются внушительным КПД;
  • не распространяют опасные излучения;
  • сравнительно компактны;
  • отлично автоматизированы;
  • эксплуатируются без лишних проблем;
  • не распространяют посторонних шумов.

Углерод-углеродные композиты используют при выпуске:

  • подставок под тигли;
  • конических деталей для вакуумных плавильных печей;
  • трубчатых деталей для них же.

Из дополнительных сфер применения можно назвать:

  • самодельные ножи;
  • использование для лепесткового клапана на двигателях;
  • использование в строительстве.

Современные строители давно применяют этот материал не только для наружного армирования. Он нужен еще для упрочнения каменных домов и бассейнов. Оклеечный армирующий слой восстанавливает качества опор и балок в мостах. Также его используют при создании септиков и обрамлении естественных, искусственных водоемов, при работе с кессоном и силосной ямой.

В следующем видео вас ждет дополнительная информация о производстве углеродного волокна.

Применение углепластиков

Углепластик (карбон) имеет невероятно широкую сферу применения. Углеродные материалы и изделия из них можно встретить в самых разнообразных отраслях промышленности.

В строительстве, например, углеродные ткани применяются в Системе внешнего армирования. Использование углеродной ткани и эпоксидного связующего при ремонте несущих конструкций (мостов, промышленных, складских, жилых зданий) позволяет проводить реконструкцию в сжатые сроки и со значительно меньшими трудозатратами по сравнению с традиционными способами. При этом, хотя срок ремонта снижается в разы, срок службы конструкции увеличивается также в несколько раз. Несущая способность конструкции не просто восстанавливается, но и увеличивается в несколько раз.

В авиации углеродные материалы используются для создания цельных композитных деталей. Сочетание легкости и прочности получаемых изделий позволяет заменить алюминиевые сплавы углепластиковыми. Композитные детали, при их весе в 5 раз меньшем, чем аналогичных алюминиевых, обладают большей прочностью, гибкостью, устойчивостью к давлению и некоррозийностью.

В атомной промышленности углепластики используются при создании энергетических реакторов, где основным требованием к используемым материалам является их стойкость к высоким температурам, высокому давлению и радиационная стойкость

Кроме этого, в атомной отрасли особое внимание отдается общей прочности внешних конструкций, поэтому Система внешнего армирования также имеет обширное применение

В автомобилестроении карбон (или углепластик) используется для производства как отдельных деталей и узлов, так и для автомобильных корпусов целиком. Высокое отношение прочности к весу позволяет создавать безопасные, и в то же время экономичные автомобили: снижение веса автомобиля за счет углепластиков на 30 % позволяет снизить выброс CO2 в атмосферу на 16% (!), благодаря снижению расхода топлива в несколько раз.

В гражданской аэрокосмической отрасти композиционные материалы занимают очень прочные позиции. Высокие нагрузки космических полетов ставят соответствующие требования и материалам, которые используются при производстве деталей и узлов. Углеродные волокна и материалы из них, а также из карбидов работают в условиях высоких температур и давления, при высоких вибрационных нагрузках, низких температурах космического пространства, в вакууме, в условиях радиационного воздействия, а также воздействия микрочастиц и т.п.

В судостроении высокая удельная прочность, коррозионная стойкость, низкая теплопроводность, немагнитность и высокая ударостойкость делают углепластики лучшим материалом для проектирования и создания новых материалов и конструкций из них. Возможность сочетать в одном материале высокую прочность и химическую инертность, а также вибро-, звуко- и радиопоглощение обуславливает выбор именно этого материала для изготовления конструкций различных видов гражданских судов.

Одной из наиболее значимых областей применения углеродных материалов в мировой практике является ветроэнергетика. В нашей стране эта отрасль находится, по сути, в стадии зарождения, в то время как во всем мире ветряки появляются и в незаселенных районах, и в прибрежных зонах, и на морских платформах. Легкость и непревзойденные показатели прочности на изгиб углепластиков позволяют создавать более длинные лопасти, которые, в свою очередь, обладают большей энергопроизводительностью.

В железнодорожной отрасли углепластики имеют широкое применение. Легкость и прочность материала позволяет облегчить конструкцию железнодорожных вагонов, снизив тем самым общий вес составов, что позволяет в дальнейшем как увеличивать их длину, так и улучшать скоростные характеристики. В то же время углепластики могут использоваться и при строительстве железнодорожного полотна и прокладке железнодорожных проводов: высокие показатели прочности на изгиб позволяют увеличивать длину проводов, сокращая необходимое количество опор и в то же время снижая риск их провисания.

Композиционные материалы интенсивно входят в привычный мир каждого человека. Из них создаются многие товары народного потребления: предметы интерьера, детали бытовых приборов, спортивная экипировка и инвентарь, детали ЭВМ и многое другое .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector