Süsinikkiust on konstruktsioonimaterjal, mis on valmistatud komposiitmaterjalist, mis koosneb süsinikkiust ja vaigust. Komposiitmaterjali ainulaadsete omaduste tõttu on saadud toode kerge, kuid tugev ja vastupidav.
Erinevates valdkondades ja tööstusharudes, sealhulgas lennunduse, autotööstuses jne, rakendustega kohanemiseks on süsinikkiulehtedel ka palju erinevat tüüpi. Selles artiklis uurime lähemalt, kus rakendatakse süsinikkiulehti ja kui tugevaid neid võrreldakse teiste materjalidega.
Millistes piirkondades kasutatakse süsinikkiust paneele?
Süsinikkiulehteid ja lehti saab kasutada väga erinevates tööstusharudes, sealhulgas autotööstuses, lennunduses, muusikariistades, sporditarvetes ja meditsiiniseadmetes.
Autotööstuses kasutatakse süsinikkiustikesi autotööstuse komponentide nagu uste, kapuutsid, kaitserauad, poritiivad ja katuserööpad. Autotootjad kasutavad nende osade valmistamiseks sageli terast. Teras, kuigi odavam, on palju raskem kui süsinikkiust. Sõidukite nagu võistlusautode kergemaks muutmiseks kasutatakse paljude terasosade asendamiseks sageli süsinikkiudude lehti.
Lennunduses kasutatakse kosmosetööstuses süsinikkiulehti, et valmistada õhusõidukite komponente nagu kere paneelid, juhtpinnad ja tiibkatsed. Saadud komponendid on kerged, kuid samas vastupidavad. Süsinikkiudu võtab kosmosetööstus laialdaselt kasutusele tänu kõrgemale tugevuse ja kaalu suhtele. Kuna süsinikkiudu on nii ilus välimus, sobib see ideaalselt ka lennukite interjööride jaoks.
Sarnaselt autotööstusega materjalidele kasutatakse lennukite valmistamiseks tavaliselt selliseid materjale nagu alumiinium ja teras. Kommertslennuettevõtjad kasutavad aga üha enam süsinikkiust komposiite kergemate ja tugevamate lennukikerede loomiseks. Selle põhjuseks on asjaolu, et süsinikkiust on palju kergem kui terasest, palju kergem kui alumiiniumist ja palju tugevam ning seda saab mis tahes kujuga moodustada.
Kui tugevad on süsinikkiust paneelid?
Kui võrrelda süsinikkiudu muude materjalidega, näiteks teras ja alumiinium, võetakse arvesse mitmeid omadusi. Siin on mõned jõudlusmõõdikud, mida tavaliselt kasutatakse võrdluseks:
- Elastsuse moodul = materjali jäikus. Stressi ja pinge suhe materjalis. Materjali pinge-deformatsiooni kõvera kalle elastses piirkonnas.
- Lõplik tõmbetugevus = maksimaalne stress, mida materjal enne purunemist talub.
- Tihedus = materjali mass mahuühiku kohta.
- Spetsiifiline jäikus = elastne moodul jagatud materjali tihedusega, mida kasutatakse erineva tihedusega materjalide võrdlemiseks.
- Spetsiifiline tõmbetugevus = tõmbetugevus jagatud materjali tihedusega.
Süsinikkiulehtedel on väga kõrge tugevuse ja kaalu suhe, mis tähendab, et need on palju tugevamad kui teised sama raskusega materjalid, näiteks süsinikkiust on konkreetne tugevus, mis on peaaegu 4-kordne alumiiniumist, mis muudab süsinikkiust lehed ideaalseks materjaliks mitmesuguste rakenduste jaoks, eriti kui kaal on oluline tegur.
Ehkki nii süsinikkiu kui ka teras on deformatsiooni suhtes väga vastupidavad, on teras 5 korda tihedam kui süsinikkiust. Süsinikkiu massi ja kaalu suhe on peaaegu kaks korda suurem.
Kokkuvõtteks võib öelda, et süsinikkiust laud on omamoodi komposiitmaterjal, millel on kõrge tugevus, kerge ja mitmekülgsus. Paljudes tööstusharudes annab süsinikkiudude tugevuse ja kaalu suhe olulisi tulemuslikke eeliseid.
Postiaeg:-13. mai 201222 
