Карбонска влакна су управо онаква каква звуче - од влакана направљена угљеник. Али, ова влакна су само база. Оно што се обично назива карбонским влакнима је материјал који се састоји од врло танких нити угљеничних атома. Када се веже заједно са пластичном полимерном смолом топлотом, притиском или у вакууму а композитни материјал формира се и јак и лаган.
Као што је тканина, бране од дабра или столица од ратана, снага карбонских влакана је у ткању. Што је сложеније ткање, састав ће бити трајнији. Корисно је замислити жичани екран који је испреплетен са другим екраном под углом, и други под нешто другачијим углом и тако даље, са сваком жицом на сваком екрану направљеном од угљеничних влакана праменови. Сада замислите ову мрежицу екрана умочених у течну пластику, а затим је притиснете или загревате док се материјал не споји. Угао ткања, као и смола који се користи са влакнима, одређиваће снагу композита. Смола је најчешће епоксидна, али може бити и термопластична, полиуретанска, винилни естер или полиестер.
Алтернативно, калуп се може одлити и преко њега нанети угљенична влакна. Тхе композит од карбонских влакана затим је дозвољено излечење, често поступком вакуума. У овој методи калуп се користи за постизање жељеног облика. Ова техника се преферира код сложених облика који су потребни на захтјев.
Материјал од карбонских влакана има широк спектар примене, јер се може формирати на различитим густинама у неограниченим облицима и величинама. Карбонска влакна се често обликују у цеви, тканине и тканине, а могу се обликовати по било ком броју сложених делова и комада.
Уобичајене употребе угљеничних влакана
- Аутомобилске компоненте врхунског квалитета
- Оквири за бицикле
- Штапови за пецање
- Потплати за ципеле
- Басебалл палице
- Заштитне футроле за лаптопе и иПхоне уређаје
Егзотичније употребе могу се наћи у:
- Аеронаутика и ваздухопловна индустрија
- Нафтна и гасна индустрија
- Беспилотне летелице
- Сателити
- Тркачки аутомобили Формуле-1
Неки ће ипак тврдити да су могућности за карбонска влакна ограничене само потражњом и маштом произвођача. Сада је чак уобичајено пронаћи угљенична влакна у:
- Музички инструменти
- Намештај
- Уметност
- Конструкцијски елементи зграда
- Мостови
- Оштрице вјетрењача
Ако би се могло рећи да би угљенична влакна имала занемаривање, било би производња Трошак. Карбонска влакна се не производе лако масовно и зато су веома скупа. Бицикл од угљеничних влакана лако ће се возити у хиљадама долара, а његова употреба у аутомобилима је још увек ограничена на егзотичне тркачке аутомобиле. Угљенична влакна су популарна у овим предметима, а друге су због односа тежине и снаге и отпорности на пламен, толико да постоји тржиште за синтетику која изгледа попут угљеничних влакана. Међутим, имитације су често само делимично карбонска влакна или су једноставно од пластике направљене да наликују угљеничним влакнима. То се често дешава у заштитним кућиштима за рачунаре и другу малу потрошачку електронику.
Нагла је у томе што ће делови и производи од угљеничних влакана, ако не буду оштећени, готово буквално трајати вечно. То их чини добром инвестицијом за потрошаче, а такође задржава производе у промету. На пример, ако потрошач није вољан да плати сет потпуно нових голф клубова од карбонских влакана, постоји шанса да се ти клубови појаве на секундарном кориштеном тржишту.
Угљична влакна се често мешају са фибергласи док постоје сличности у производњи и нешто цроссовера код крајњих производа попут намештаја и лајсни за аутомобиле, оне су различите. Стаклопластика је а полимер која је ојачана плетеним влакнима од силика стакла, а не угљеника. Композити од карбонских влакана су јачи, док фиберглас има већу флексибилност. Обоје имају разне хемијске композиције због којих су погоднији за различите примене.
Рециклирање угљичних влакана је врло тешко. Једина доступна метода потпуне рециклаже је поступак који се назива термичка деполимеризација, где се производ угљених влакана прегрева у комори без кисеоника. Ослобођени угљеник се затим може осигурати и поново употребити, а шта год да је кориштен везивни или ојачани материјал (епокси, винил, итд.) Се спаљива. Угљенска влакна се такође могу ручно рашчланити на нижим температурама, али настали материјал биће слабији због скраћених влакана, па се вероватно неће користити у његовом најидеалнијем апликација. На пример, велики комад цеви који се више не користи може се раздвојити, а преостали делови који се користе за кућишта рачунара, актовке или намештај.
Карбонска влакна су невероватно користан материјал који се користи у композитима, и наставит ће да расте удио у производњи. Како се развија више метода производње композита од угљеничних влакана, цена ће и даље падати, а више индустрија ће искористити овај јединствени материјал.