Композитные материалы из углеродного волокна
Композиты, армированные углеродным волокном, обладают исключительными механическими свойствами. Эти прочные, жесткие и легкие материалы идеально подходят для применений, где важны малый вес и превосходные характеристики, например, для компонентов авиационной, автомобильной, железнодорожной техники и высококачественных потребительских товаров.
Композитные материалы изготавливаются путем сочетания армирующего волокна с матричной системой из смолы, такой как эпоксидная смола. Такое сочетание волокна и смолы обеспечивает характеристики, превосходящие свойства каждого материала по отдельности, и все чаще используется в качестве замены относительно тяжелых металлических материалов.
В композитном материале волокно несет большую часть нагрузки и является основным фактором, определяющим свойства композита. Смола помогает передавать нагрузку между волокнами, предотвращает их деформацию и скрепляет материалы. Предлагаемый ассортимент основан на композитных листах, изготовленных путем укладки углеродных волокон друг на друга и последующего пропитывания стопки смолой под вакуумом. В результате получаются листы с одной гладкой, глянцевой стороной, пропитанной смолой, и другой, более шероховатой стороной, на которой видна структура плетения ткани.
Углеродные волокна производятся из полимерных волокон, таких как полиакрилонитрил, и из смолы. Исходный волокнистый материал вытягивается под напряжением при нагреве примерно до 1000 °C, в результате чего образуются двумерные углерод-углеродные кристаллы (графит) при удалении водорода. Углерод-углеродная цепь имеет чрезвычайно прочные молекулярные связи, и именно это придает волокнам их высокую прочность.
| Свойство | Единицы | Ценить |
| Коэффициент теплового расширения - продольный | x10-6 К-1 | 2.1 |
| Коэффициент теплового расширения - поперечный | x10-6 К-1 | 2.1 |
| Прочность на сжатие - продольная | МПа | 570 |
| Прочность на сжатие - поперечная | МПа | 570 |
| Плотность | г см-3 | 1.6 |
| Модуль сдвига — в плоскости | ГПа | 5 |
| Прочность на сдвиг — в плоскости | МПа | 90 |
| Предельная деформация сжатия - продольная | % | 0,8 |
| Предельная деформация сжатия - поперечная | % | 0,8 |
| Предельная деформация сдвига — в плоскости | % | 1.8 |
| Предельная деформация при растяжении - продольная | % | 0,85 |
| Предельная деформация при растяжении — поперечная | % | 0,85 |
| Объемная доля волокон | % | 50 |
| Модуль Юнга - продольный | ГПа | 70 |
| Модуль Юнга - поперечный | ГПа | 70 |


