A következő alkalommal, amikor nagyszerű ötlettel áll elő, gondoljon arra, hogy szénszálas kialakítással fejezze ki: nemcsak a szénszálas prototípusa csodálatosnak tűnik, hanem könnyűsége ellenére is erős lesz. De mi teszi a szénszálat olyan erősvé?

kötések és szerkezet

amikor a szénre gondolunk, általában a ceruza ” ólomra gondolunk.”Ez az a törékeny anyag, amely elég puha ahhoz, hogy egy oldalra írjon. A szénszál azonban a szén egy másik formája, amely sokkal erősebb, mint a fa megfelelője. A szénszál szénatomokból készül, amelyek láncszerű mintázatban vannak összekötve. A mérnököknek el kell különíteniük a szénatomokat a szénben gazdag anyagokból, hogy elérjék a kívánt szerkezetet. A szorosan összekapcsolt láncok segítenek támogatni a szénszálat, amelyet később finomítanak, hogy elősegítsék a szénszálas tervezést.

amikor szénszál készül, a szorosan csomagolt anyag ellenáll a törésnek a ragasztott szerkezete miatt. Ez teszi az anyagot erős annak ellenére, hogy könnyű. A szénszál előállításának két elsődleges módja van, de a poliakrilonitril (PAN) a szénszál leggyakoribb prekurzora. Fatermékekből és néhány műanyagból származó prekurzorokat is használhat.

merevség

szorosan ragasztott szerkezete miatt a szénszál merev anyag. Ez megnehezíti, hogy misshape így lehet használni a különböző alkalmazások. Függetlenül attól, hogy a szénszálas tervezést egyszerű elektronikában használják-e, vagy egy repülőgép megerősítésére épül, a szénszálas projekt megtartja a könnyű szerkezetben szükséges merevséget.

hőállóság

a szénszál kiválasztásának egyik elsődleges előnye a hőállóság. A szénszálas termék nem hajlik vagy olvad rendkívül magas hőmérsékleten, így ideális alternatíva a fémek és acélok. Ha a rostot 3000 Celsius fokot meghaladó hőmérsékleten kezelik, akkor a végső szénszálas kialakítás képes lesz ellenállni az 1000 W/mK felmelegedésnek. A hőállóság fontos szempont, amelyet figyelembe kell venni, amikor szénszálas prototípust készít.