Zakaj so ogljikova vlakna tako močna

Zakaj so ogljikova vlakna tako močna?
Ogljikova vlakna so izdelana iz kristalnih ogljikovih filamentov. So približno 100-krat manjši od človeškega lasu. V natančnih številkah, 0.0002-0.0004 palcev v premeru.

Najpogostejši predhodnik ogljikovih vlaken uporablja poliakrilonitril (PAN), čeprav obstajajo tudi druge alternative na osnovi ogljika. V ogljikovih vlaknih so atomi ogljika med seboj tesno povezani. To tvori verigo vezi.

Zaradi edinstvene razporeditve kristalov je kompozit izjemno močan. Ta moč je še povečana v kombinaciji z drugimi ogljikovimi vlakni.

Zato je vezana struktura tista, ki naredi ogljikova vlakna tako nezlomljiva. Čeprav je zelo lahek.

Ogljikova vlakna je mogoče vtkati v trajne oblike. To omogoča uporabo kompozitnih materialov na primer v protetiki. Ogljikova vlakna so tudi zelo lahka.

Morda ste že slišali za natezno trdnost. Ta kakovost omogoča, da vse, kar je narejeno iz ogljikovih vlaken, prenese visoke stopnje napetosti, preden se zlomi. Zaradi te kakovosti so ogljikova vlakna uporabna pri izdelavi letal.

Poleg tega, da so ogljikova vlakna izjemno močna, so tudi neverjetno odporna na kemično obrabo in vročino, zaradi česar so idealna za industrijsko uporabo.

Končno so ogljikova vlakna odporna na vročino. Noben izdelek iz tega materiala se ne stopi zlahka. Zaradi tega je odličen nadomestek za jeklo.

Izdelki iz ogljikovih vlaken lahko prenesejo toploto do 1,000 W/mK.

ogljikovih vlaken in kovine
Kot smo že omenili, se ogljikova vlakna pogosto uporabljajo pri izdelavi letal. Tako ogljikova vlakna kot jeklo imajo visoko raven tako imenovanega "modula elastičnosti". To je merilo togosti materiala ali odpornosti proti deformaciji.

Ogljikova vlakna in jeklo so močni do 200 GPa, kar je enota za merjenje modula elastičnosti. Ta številka ne upošteva dejstva, da je jeklo bistveno težje od ogljikovih vlaken. Če upoštevamo težo, lahko ocenimo, da so ogljikova vlakna dejansko petkrat močnejša od jekla!