Hvad gør kulfiber så stærk

Hvorfor er kulfiber så stærk?
Kulfiber er lavet af krystallinske kulfilamenter. De er omkring 100 gange mindre end et menneskehår. I nøjagtige tal, 0.0002-0.0004 tommer i diameter.

Den mest almindelige kulfiberprækursor bruger polyacrylonitril (PAN), selvom der er andre kulstofbaserede alternativer. I kulfiber er kulstofatomer tæt bundet sammen. Dette danner en kæde af bindinger.

Det unikke arrangement af krystaller gør kompositten usædvanlig stærk. Denne styrke forstærkes yderligere, når den kombineres med andre kulfibre.

Derfor er det den bundne struktur, der gør kulfiberen så ubrydelig. Selvom det er meget let.

Kulfibre kan væves til permanente former. Dette gør det muligt at anvende kompositmaterialer for eksempel i proteser. Kulfiber er også meget let.

Du har måske hørt om trækstyrke. Denne kvalitet gør det muligt for alt lavet af kulfiber at modstå høje niveauer af spænding, før det går i stykker. Denne kvalitet gør kulfiber nyttig til fremstilling af fly.

Ud over at være ekstremt stærk, er kulfiber også utrolig modstandsdygtig over for kemisk slid og varme, hvilket gør den ideel til industriel brug.

Endelig er kulfiber varmebestandige. Ethvert produkt fremstillet af dette materiale smelter ikke let. Dette gør det til en fremragende erstatning for stål.

Kulfiberprodukter kan modstå varme op til 1,000 W/mK.

kulfiber og metal
Som vi nævnte ovenfor, bruges kulfiber ofte til fremstilling af fly. Både kulfiber og stål har et højt niveau af det, man kalder et "elasticitetsmodul". Dette er et mål for et materiales stivhed eller modstand mod deformation.

Kulfiber og stål er stærke op til 200 GPa, som er den enhed, der bruges til at måle elasticitetsmodulet. Hvad det tal ikke tegner sig for er, at stål er betydeligt tungere end kulfiber. Med vægten i betragtning kan vi vurdere, at kulfiber faktisk er fem gange stærkere end stål!