Prvýkrát sa uhlík v automobilovom priemysle začal používať pri výrobe športových automobilov ešte v 60. rokoch. Postupne začal priťahovať pozornosť výrobcov konvenčných strojov, čo bolo dané neobvyklými vlastnosťami tohto materiálu.
Uhlík a jeho zloženie
Uhlík (alebo uhlíkové vlákno) je sada najjemnejších uhlíkových vlákien (priemer 0,09 mm), ktorých pevnosť je porovnateľná s legovanou oceľou s oveľa nižšou hmotnosťou (približne ako u hliníka). Z týchto nití je tkané vlákno; výsledkom je veľmi odolná tkanina. Vlákna môžu byť náhodne usporiadané alebo môžu byť vo forme tkania.
Východiskovým materiálom na výrobu uhlíkových vlákien je polyakrylonitril, biela látka, ktorá svojimi vlastnosťami pripomína vlnu. Niekoľkokrát sa zahrieva v prostredí inertného plynu. V prvom stupni, pri teplote + 260 ° C, sa štruktúra látky zmení (na molekulárnej úrovni), potom už pri + 700 ° C atómy uhlíka „nútia k vypúšťaniu“vodíka. Postupne sa po niekoľkonásobnom zahriatí privedie na + 3000 ° C - tento proces sa nazýva grafitizácia. Vo výsledku sa uhlík stáva väčším a väzba medzi jeho atómami je silnejšia. Zjednodušene povedané, uhlík možno považovať za uhlíkové vlákno zahrievané na karbonizáciu.
Uhlíkové charakteristiky a aplikácie
Jednou z hlavných pozitívnych vlastností uhlíka je jeho vysoká pevnosť, dosahujúca 1 500 kg / cu. m. V tomto prípade pevnosť v ťahu dosahuje 1 800 mPa. Teplotný limit tohto materiálu je + 2 000 ° C. Vlákna z uhlíkových vlákien fungujú dobre iba v ťahu, takže vytvorenie tuhej štruktúry je veľmi problematické. Uhlík je dosť krehký, pri náraze sa drobí, takže opraviť časť je takmer nemožné. Pri konštantnom vystavení ultrafialovému svetlu stráca uhlíkové vlákno svoju pôvodnú farbu. Pozitívne vlastnosti však prevažujú nad nevýhodami; Potvrdzuje to výroba brzdových kotúčov, doštičiek pre športové autá z nej, o vesmírnej technike nehovoriac.
Jednou z charakteristík uhlíka je špecifická hmotnosť (alebo hustota tkaniny), vyjadrená v g / m2. m. Tento parameter závisí od hrúbky vlákna, ktoré môže obsahovať niekoľko tisíc vlákien. Napríklad, ak označenie obsahuje označenie 2K, potom je vo vlákne 2 000 vlákien. Najodolnejší uhlík má skratku UHM. Okrem hustoty je dôležitou charakteristikou aj spôsob tkania nití (chýba v najlacnejšom materiáli).
Pri ladení vozidiel sa najčastejšie používajú typy tkania ako Twill, Satin, Plain. Najbežnejší počet vlákien vo vlákne je 1 až 24 K. Posledný uvedený druh tkaniny sa široko používa na výrobu vojenského vybavenia pod obrovským tlakom.
