В современной жизни нам часто приходится сталкиваться с термином, карбон, карбоновое покрытие. Ну а любители рыбной ловли желают приобрести карбоновое удилище для занятия любимым увлечением.
Так что же такое карбон или углеводородное волокно (Carbonfiber)?
Говоря простыми словами, карбон, это полимерный композиционный материал из переплетённых нитей углеродного волокна (материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 5 до 15 микрон, образованных преимущественно атомами углерода). Содержание углерода не менее 90% полученное термической карбонизацией исходного органического волокна. Данная, волокнистая форма углерода, получается при термической обработке органических полимеров в условиях определённой температуры. В зависимости от величины температуры, получают различное процентное содержание углерода. При обработке в условиях 900°C содержание углерода будет от 85% до 90%, при 900 – 1500°C содержание углерода составляет до 99%, а при 1500 – 3000°C, свыше 99%.
Материалом для получения углеродных волокон являются: полиакрилнитрильные волокна, волокна из гидратцеллюлозы, а так же пековые волокна (на основе изотропных и жидкокристаллических камнеугольных и нефтяных пеков).
Благодаря своим уникальным свойствам, углеродные волокна имеют широчайшее применение в различных промышленных отраслях. Из - за своей низкой плотности (1,7 г/м³. У алюминия 2,8г/м³ а у стали 7,8 г/м³) при высоких упруго –прочностных свойствах (некоторые марки углеродных волокон имеют 700 ГПа, и предел прочности до 4 кМПа и выше), у них отсутствуют конкурренты при создании жаропрочных и жёстких конструкций из углеволокнистых композиционных материалов с матрицами различных типов. В современных условиях разрабатываются конструкционные материалы, сочетающие в себе лёгкость и теплостойкость, эластичность и механическую прочность. При всём этом они не боятся радиации. Углеводородные волокна лучше всех других материалов удовлетворяют вышеупомянутым условиям. Всё чаще вместо металлических конструкций используют конструкции из углеродного волокна, скреплённого термостойкими синтетическими смолами. Покрытие и основу сверхзвуковых самолётов и космических кораблей изготавливают из углепластиков, а так же корпуса легковых и спортивных автомобилей. Использование данных материалов в вышеуказанных отраслях обусловлено их исключительно высокой теплостойкостью. При отсутствии кислородного воздействия, механические показатели волокна не изменяются даже под воздействием температур вплоть до 1600 -2000°C, что обуславливает создание на их основе неповторимых теплоизоляционных и теплозащитных материалов и частей конструкций.
При высокой атмосферостойкости и устойчивости к агрессивным химическим средам, имеется свойство окисления углеводородных волокон при нагревании в присутствии кислорода, что обуславливает не желательную эксплуатацию при температурах более 300-400°C.
В зависимости от условий термической обработки, углеводородные волокна могут обладать различными электрофизическими свойствами, позволяющими их использование в качестве электронагревательных элементов в различных сферах применения.
В среде водяного пара или углекислого газа происходит высокотемпературная активация углеродных волокон, дающая возможность их использования при создании сорбционных материалов.
Благодаря всем вышеуказанным свойствам углеродных волокон, их можно отнести к материалам, обладающим высоким потенциалом.