Włókno węglowe


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)