Ba lý do để chọn vật liệu composite sợi carbon
Từ cuối thế kỷ trước, sợi carbon đã trở thành một trong những thuật ngữ chính trong các ứng dụng vật liệu tiên tiến. Trong các ứng dụng thực tế, sợi carbon thường được kết hợp với các vật liệu nền như nhựa để tạo thành vật liệu composite sợi carbon, được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những ưu điểm của vật liệu composite sợi carbon.
1. Nhẹ và Độ bền cao: Ưu điểm nổi tiếng nhất của vật liệu sợi carbon là trọng lượng nhẹ và độ bền cao. Mật độ của vật liệu sợi carbon chỉ là 1,7 g/m³, bằng 60% so với hợp kim nhôm và ít hơn 14% so với thép. Tính chất này góp phần tạo nên các thiết kế kết cấu nhẹ và được sử dụng rộng rãi trong các thành phần giảm trọng lượng. Ngoài ra, các tính chất cơ học của sợi carbon là đặc biệt; độ bền kéo của nó gấp nhiều lần so với thép và độ bền riêng và mô đun riêng của nó vượt trội hơn các vật liệu kết cấu hiện có. Nó cũng tự hào có độ bền uốn và độ bền cắt vượt trội, đáp ứng hiệu quả các yêu cầu sử dụng.
2. Tính chất hóa học: Sự khác biệt chính giữa sợi carbon và vật liệu kim loại là sợi carbon là vật liệu phi kim loại. Do đó, sợi carbon có hoạt động điện hóa thấp, thể hiện khả năng chống ăn mòn và chống lão hóa đáng kể, làm cho nó phù hợp với nhiều môi trường làm việc khác nhau. Chất lượng này kéo dài tuổi thọ của các sản phẩm sợi carbon.
3. Tính chất nhiệt: Quá trình sản xuất sợi carbon đòi hỏi các quá trình cacbon hóa và than hóa ở nhiệt độ cao, đòi hỏi nhiệt độ cực cao. Do đó, bản thân sợi carbon có thể chịu được nhiệt độ làm việc rất cao. Tuy nhiên, sợi carbon thường được kết hợp với nhựa để tạo thành vật liệu composite sợi carbon, thường có nhiệt độ làm việc khoảng 150 độ. Hiện nay, vật liệu sợi carbon nhiệt dẻo có thể đạt được nhiệt độ làm việc thậm chí còn cao hơn. Vật liệu sợi carbon cũng có hệ số giãn nở nhiệt thấp, đảm bảo rằng chúng không bị biến dạng do thay đổi nhiệt độ làm việc, do đó đảm bảo tính ổn định về kích thước.
