WŁÓKNO WĘGLOWE
Włókno węglowe powstaje w procesie wysokotemperaturowego beztlenowego rozkładu polimerów organicznych, np. poliakrylonitrylu.
Gotowe włókna węglowe składają się prawie w 100% z rozciągniętych struktur węglowych, chemicznie podobnych do grafitu.
Wysoce zorganizowana struktura tych włókien węglowych zbliżona do plastra miodu nadaje im niesamowitą wytrzymałość mechaniczną,
a prawie 100% zawartość grafitu czyni je niepalnymi i odpornymi chemicznie.
Wyróżniamy dwa podstawowe typy tych włókien węglowych:
– zawierające 80-98% grafitu, mają słabo rozwiniętą strukturę;
włókna z poliakrylonitrylu mają moduł Yanga E ok. 90GPa, a wytrzymałość na rozciąganie Rm ok. 900MPa (bardzo rzadko stosowane)
– zawierające 99% grafitu, mają bardzo dobrze wykształconą krystaliczną strukturę grafitową;
włókna z poliakrylonitrylu mają moduł Yanga E ok. 420GPa, a wytrzymałość na rozciąganie Rm ok. 2500MPa
– dla porównania parametry stali konstrukcyjnej to; moduł Yanga E ok. 200GPa, a wytrzymałość na rozciąganie Rm ok. 320 do 1600MPa zależnie od gatunku
Najwięksi i najlepsi producenci włókna węglowego to:
– Toraya (Japonia)
– Tenax (Japonia)
– Mitsubishi (Japonia)
– SGL (Niemcy)
– Hexcel (USA)