Ensimmäistä kertaa autoteollisuuden hiiltä alettiin käyttää urheiluautojen luomisessa jo 60-luvulla. Vähitellen hän alkoi kiinnittää perinteisten koneiden valmistajien huomiota, mikä johtui tämän materiaalin epätavallisista ominaisuuksista.
Hiili ja sen koostumus
Hiili (tai hiilikuitu) on joukko hienoimpia filamentteja (halkaisija 0,09 mm) hiiltä, joiden lujuus on verrattavissa seosteräkseen, jonka massa on paljon pienempi (suunnilleen kuin alumiinin). Näistä säikeistä kudotaan kuitu; tuloksena on erittäin kestävä kangas. Kuidut voidaan järjestää satunnaisesti tai ne voivat olla kudonta.
Hiilikuitujen lähtöaine on polyakryylinitriili, valkoinen aine, joka ominaisuuksiltaan muistuttaa villaa. Se kuumennetaan useita kertoja inertissä kaasuympäristössä. Ensimmäisessä vaiheessa + 260 ° C: n lämpötilassa aineen rakennetta muutetaan (molekyylitasolla), sitten jo + 700 ° C: ssa hiiliatomit "pakottavat tyhjentämään" vetyä. Vähitellen, useita kertoja kuumennuksen jälkeen, se saatetaan + 3000 ° C: seen - tätä prosessia kutsutaan grafitoinniksi. Tämän seurauksena hiilestä tulee enemmän, ja sidos sen atomien välillä on vahvempi. Yksinkertaisesti sanottuna hiiltä voidaan pitää hiilisäteeksi kuumennettuna hiilikuiduna.
Hiilen ominaisuudet ja sovellukset
Yksi hiilen tärkeimmistä positiivisista ominaisuuksista on sen korkea lujuus, joka saavuttaa 1500 kg / cu. m. Tässä tapauksessa vetolujuus saavuttaa 1800 mPa. Tämän materiaalin lämpötilaraja on + 2000 ° C. Hiilikuitulangat toimivat hyvin vain jännityksessä, joten jäykän rakenteen tekeminen on erittäin ongelmallista. Hiili on melko hauras, murenee törmäyksessä, joten osan korjaaminen on melkein mahdotonta. Hiilikuitu menettää alkuperäisen värinsä altistettaessa jatkuvasti ultraviolettivalolle. Positiiviset ominaisuudet ovat kuitenkin suuremmat kuin haitat; Tämän vahvistaa jarrulevyjen, urheiluautojen tyynyjen valmistus siitä puhumattakaan avaruustekniikasta.
Yksi hiilen ominaisuuksista on ominaispaino (tai kankaan tiheys), ilmaistuna g / m2. m. Tämä parametri riippuu kuidun paksuudesta, joka voi sisältää useita tuhansia lankoja. Jos merkintä sisältää esimerkiksi merkinnän 2K, kuidussa on 2000 lankaa. Kestävin hiili on lyhennetty UHM: ksi. Tiheyden lisäksi tärkeä ominaisuus on langan kudontatapa (se puuttuu halvimmasta materiaalista).
Ajoneuvojen virityksessä käytetään kutomityyppejä, kuten Twill, Satin, Plain. Kuitujen yleisin säikeiden määrä on 1–24 kt. Jälkimmäistä kangastyyppiä käytetään laajalti sotatarvikkeiden valmistuksessa valtavan rasituksen alaisena.
