Apakah perbezaan antara gentian karbon dan Kevlar?

Apakah gentian karbon?

Gentian karbon ialah benang panjang dan nipis yang dibuat terutamanya daripada atom karbon yang diikat bersama dalam kristal mikroskopik.

Kristal diselaraskan, yang menjadikannya sangat kuat. Mereka kemudiannya dipintal bersama, sama seperti proses pengeluaran kapas, untuk membuat benang. Benang kemudian ditenun bersama untuk membuat kain gentian karbon. Terdapat pelbagai jenis tenunan untuk gentian karbon:

Tenunan Biasa: Juga dikenali sebagai Dua Hala Standard Atas/Bawah sangat mudah dikendalikan kerana tenunan yang ketat.

Twill: Corak pepenjuru dari atas dan bawah Ia adalah corak gentian karbon yang paling terkenal dan menawarkan bentuk yang lebih longgar daripada reka bentuk biasa, menjadikannya lebih sesuai untuk bentuk yang lebih kompleks.

Satin: Satin mempunyai kemiripan seperti bata yang berasal dari nombor yang lebih daripada (biasanya empat atau lapan) hingga kurang daripada satu. Corak ini bukan yang paling mudah untuk digunakan, tetapi berfungsi paling baik dengan lengkung yang kompleks.

Satu arah: Seperti namanya, semua benang adalah satu arah. Tidak ada tenunan, biasanya benang digunakan untuk menahannya, tetapi ini tidak mengubah struktur gentian karbon. Terbaik untuk acuan yang ditekankan dalam satu paksi sahaja

Bagaimanakah gentian karbon dibuat?

Setiap pengeluar gentian karbon mempunyai kaedah tersendiri untuk membuat bahan untuk memberikan kekuatan atau ciri-ciri jualan yang estetik. Lazimnya, bagaimanapun, semua gentian karbon berasal daripada polimer organik, yang merupakan rantai molekul atom karbon yang disatukan.

Proses pembuatan PAN (polyacrylonitrile) menyumbang kira-kira 90 peratus daripada semua pembuatan gentian karbon dan dibahagikan kepada lima langkah:

Poliakrilonitril dicampur dengan barang lain dan dipintal menjadi gentian, yang kemudiannya diregangkan dan dibersihkan.

bahan kimia kemudiannya ditambah untuk menstabilkan

Menambah haba, suhu tinggi membantu membentuk hablur karbon yang terikat rapat.

Serat dioksidakan untuk meningkatkan sifat ikatan.

Akhir sekali, helai disalut dan dililit menjadi benang dengan saiz yang berbeza. Sebelum gentian karbon menjadi komposit, polimer ditambah, dan benang dan polimer diikat bersama oleh haba, tekanan atau vakum untuk membentuk komposit.

Seperti mana-mana proses pembuatan, bahan yang digunakan akan mencipta kualiti dan kesan khusus dalam gentian karbon, membolehkan perbezaan penggredan dan penggunaan.

Apakah faedah gentian karbon?

Gentian karbon terkenal dengan berat ringan dan kekuatan tinggi, menjadikannya bahan komposit termaju yang ideal dalam industri marin, automotif dan aeroangkasa. Faedah utama termasuk:

Nisbah kekuatan kepada berat yang sangat baik

rintangan haba yang tinggi

Rintangan kimia/karat yang tinggi (apabila digunakan dengan resin yang betul)

Sangat fleksibel untuk pelbagai jenis aplikasi

sifat keletihan yang sangat baik

Sesuai untuk pelbagai bahan yang berbeza

kekonduksian elektrik dan haba

Mempunyai pekali pengembangan haba yang rendah

Apakah keburukan gentian karbon?

Walaupun banyak kelebihannya, gentian karbon masih merupakan bahan komposit yang agak baru, tetapi ia juga mempunyai beberapa kelemahan:

Mahal berbanding bahan komposit lain

Pembuatan adalah lebih intensif buruh

Pada masa ini tidak boleh dikitar semula, gentian karbon sering digunakan sebagai ganti keluli atau aluminium, kedua-duanya adalah bahan kitar semula

Akan retak/pecah apabila melebihi kapasitinya

Jika rosak, ia mesti diganti, bukan dibaiki seperti struktur logam