Esimest korda hakati autotööstuses kasutatavat süsinikku kasutama sportautode loomisel juba 60ndatel aastatel. Järk-järgult hakkas ta tavapäraste masinate tootjate tähelepanu äratama, mis oli tingitud selle materjali ebatavalistest omadustest.
Süsinik ja selle koostis
Süsinik (või süsinikkiud) on kõige paremate süsinikufilamentide (läbimõõt 0,09 mm) kogum, mille tugevus on võrreldav palju väiksema massiga legeerterasega (umbes nagu alumiiniumil). Nendest niitidest on kootud kiud; tulemuseks on väga vastupidav kangas. Kiud võivad olla juhuslikult paigutatud või need võivad olla kudumise vormis.
Süsinikkiu tootmise lähteaine on polüakrüülnitriil - valge aine, mis oma omaduste poolest sarnaneb villaga. Seda kuumutatakse inertse gaasi keskkonnas mitu korda. Esimeses etapis, temperatuuril + 260 ° C, muudetakse aine struktuuri (molekulaarsel tasemel), seejärel juba + 700 ° C juures "sunnivad süsinikuaatomid vesinikku välja viskama". Järk-järgult, pärast mitu korda kuumutamist viiakse see temperatuurini + 3000 ° C - seda protsessi nimetatakse grafitiseerimiseks. Selle tagajärjel süsinik muutub suuremaks ja side selle aatomite vahel on tugevam. Lihtsustatult öeldes võib süsinikku pidada süsinikkiuks, mis on kuumutatud süsinikuni.
Süsiniku omadused ja rakendused
Süsiniku üks peamisi positiivseid omadusi on selle kõrge tugevus, ulatudes 1500 kg / cu. m. Sellisel juhul ulatub tõmbetugevus 1800 mPa-ni. Selle materjali temperatuuripiir on + 2000 ° C. Süsinikkiust kiud töötavad hästi ainult pinges, seetõttu on jäiga struktuuri valmistamine väga problemaatiline. Süsinik on üsna habras, puruneb kokkupõrkel, mistõttu on osa peaaegu võimatu parandada. Pideva ultraviolettvalguse käes kaotab süsinikkiud oma algse värvi. Kuid positiivsed omadused kaaluvad üles puudused; Seda kinnitab pidurikettade, sportautode klotside valmistamine sellest, rääkimata kosmosetehnoloogiast.
Üks süsiniku omadustest on erikaal (või kanga tihedus), väljendatuna g / m². m. See parameeter sõltub kiu paksusest, mis võib sisaldada mitu tuhat niiti. Näiteks kui märgistus sisaldab tähistust 2K, siis on kius 2000 niiti. Kõige vastupidavam süsinik on lühendatud kui UHM. Lisaks tihedusele on oluline tunnus niitide kootud (kõige odavamas materjalis seda pole).
Sõidukite häälestamisel kasutatakse kõige sagedamini selliseid kudumisviise nagu Twill, Satin, Plain. Kiudude kõige tavalisem kiudude arv on 1 kuni 24K. Viimast tüüpi kangast kasutatakse laialdaselt tohutu pinge all sõjatehnika valmistamisel.
