1. Oglekļa šķiedras pamatīpašības
Oglekļa šķiedra ir jauna veida šķiedru materiāls ar augstu izturību un augstu moduļa šķiedru ar oglekļa saturu vairāk nekā 90%.
- Oglekļa šķiedrai ir daudz izcilu īpašību, piemēram, augsta izturība, zems blīvums, izturība pret augstu temperatūru, izturība pret koroziju utt. To plaši izmanto daudzās jomās, piemēram, kosmosa, automobiļu ražošanas, sporta aprīkojuma uc jomā. vieglā svara un lielās izturības dēļ tas var samazināt lidaparātu svaru un uzlabot degvielas efektivitāti. Sporta aprīkojumā, piemēram, augstākās klases velosipēdos un golfa nūjās, oglekļa šķiedras izmantošana var uzlabot veiktspēju.
2. Oglekļa šķiedras strukturālās īpašības un kušanas temperatūra
- Oglekļa šķiedras struktūra galvenokārt sastāv no oglekļa elementiem grafīta mikrokristālu veidā. Šī struktūra padara oglekļa šķiedru ļoti stabilu. No ķīmisko saišu viedokļa oglekļa-oglekļa saites (CC saites) oglekļa šķiedrā ir ļoti spēcīgas.
- Oglekļa šķiedras kušanas temperatūra ir ļoti augsta. Normālā spiedienā oglekļa šķiedra gandrīz neizkusīs. Tas ir tāpēc, ka ir nepieciešama ārkārtīgi liela enerģija, lai iznīcinātu tās iekšējo spēcīgo oglekļa-oglekļa saites struktūru. Vispārīgi runājot, kad temperatūra paaugstinās līdz noteiktam līmenim, oglekļa šķiedra skābekļa klātbūtnē tiks pakļauta oksidācijas reakcijai, nevis kūst kā parastie metāli vai daži materiāli ar zemu kušanas temperatūru. Piemēram, augstas temperatūras vidē ap gaisa kuģa dzinēju oglekļa šķiedra nekūst, bet saglabās savu strukturālo stabilitāti un pildīs savu lomu kā pastiprinošs materiāls.
3. Oglekļa šķiedras veiktspēja augstā temperatūrā
- Augstas temperatūras vidē oglekļa šķiedrai būs dažas īpašas īpašības. Papildus iepriekšminētajām kausēšanas grūtībām tas var arī saglabāt noteiktu izturību. Tas ļauj to izmantot augstas temperatūras rūpnieciskā vidē vai tuvu augstas temperatūras kosmosa daļām. Tomēr, temperatūrai turpinot paaugstināties, oglekļa šķiedras stiprums pakāpeniski samazināsies.
- Kad temperatūra paaugstinās līdz noteiktam līmenim (parasti ap 2000-3000 grādiem, īpašā vērtība mainīsies atkarībā no oglekļa šķiedras veida un ražošanas procesa), oglekļa šķiedras strukturālās izmaiņas, piemēram, palielināsies grafitizācijas pakāpi, bet tas joprojām neizkusīs. Šī īpašā veiktspēja augstās temperatūrās padara oglekļa šķiedru neaizvietojamu laukos, kur nepieciešami augstas temperatūras izturīgi materiāli.
