Süsinikkiudplaat on konstruktsioonimaterjal, mis on valmistatud süsinikkiust ja vaigust koosnevast komposiitmaterjalist. Tänu komposiitmaterjali ainulaadsetele omadustele on saadud toode kerge, kuid samas tugev ja vastupidav.
Erinevate valdkondade ja tööstusharude, sealhulgas lennunduse, autotööstuse jne rakenduste jaoks on süsinikkiust lehti ka palju erinevaid tüüpe. Selles artiklis vaatleme lähemalt, kus süsinikkiust lehti kasutatakse ja kui tugevad need on võrreldes teiste materjalidega.
Millistes piirkondades süsinikkiust paneele kasutatakse?
Süsinikkiust lehti ja lehti saab kasutada väga erinevates tööstusharudes, sealhulgas autotööstuses, lennunduses, muusikariistade, spordikaupade ja meditsiiniseadmete tootmises.
Autotööstuses kasutatakse süsinikkiust plaate selliste autoosade tugevdamiseks nagu uksed, kapotid, kaitserauad, poritiivad ja katuseraamid. Autotootjad kasutavad nende osade valmistamiseks sageli terast. Teras on küll odavam, kuid palju raskem kui süsinikkiud. Sõidukite, näiteks võidusõiduautode, kergemaks muutmiseks kasutatakse süsinikkiust plaate sageli paljude terasdetailide asendamiseks.
Lennunduses kasutatakse süsinikkiust plaate lennukikomponentide, näiteks kerepaneelide, juhtpindade ja tiivaotste valmistamiseks. Saadud komponendid on kerged, kuid samas vastupidavad. Süsinikkiud on lennunduses laialdaselt omaks võetud tänu oma suurepärasele tugevuse ja kaalu suhtele. Kuna süsinikkiul on nii ilus välimus, sobib see ideaalselt ka lennukite interjööri.
Sarnaselt autotööstuse konstruktsioonimaterjalidega kasutatakse õhusõidukite valmistamisel tavaliselt selliseid materjale nagu alumiinium ja teras. Kommertslennufirmad kasutavad aga üha enam süsinikkiust komposiite kergemate ja tugevamate kerede loomiseks. Seda seetõttu, et süsinikkiud on palju kergem kui teras, palju kergem kui alumiinium ja palju tugevam ning seda saab vormida mis tahes kujuga.
Kui tugevad on süsinikkiust paneelid?
Süsinikkiu võrdlemisel teiste materjalidega, näiteks terase ja alumiiniumiga, võetakse arvesse mitmeid omadusi. Siin on mõned võrdluseks tavaliselt kasutatavad jõudlusnäitajad:
- Elastsusmoodul = materjali jäikus. Pinge ja deformatsiooni suhe materjalis. Materjali pinge-deformatsiooni kõvera kalle elastsuspiirkonnas.
- Tõmbetugevus = maksimaalne pinge, mida materjal enne purunemist talub.
- Tihedus = materjali mass mahuühiku kohta.
- Erijäikus = elastsusmoodul jagatud materjali tihedusega, kasutatakse erineva tihedusega materjalide võrdlemiseks.
- Eritõmbetugevus = tõmbetugevus jagatud materjali tihedusega.
Süsinikkiust lehtedel on väga kõrge tugevuse ja kaalu suhe, mis tähendab, et need on palju tugevamad kui sama kaaluga teised materjalid. Näiteks süsinikkiu eritugevus on peaaegu neli korda suurem kui alumiiniumil, mis teeb süsinikkiust lehed ideaalseks materjaliks mitmesuguste rakenduste jaoks, eriti kui kaal on oluline tegur.
Kuigi nii süsinikkiud kui ka teras on deformatsioonile väga vastupidavad, on teras süsinikkiust viis korda tihedam. Süsinikkiu kaalu ja kaalu suhe on peaaegu kaks korda suurem kui terasel.
Kokkuvõttes on süsinikkiudplaat komposiitmaterjal, millel on suur tugevus, kerge kaal ja mitmekülgsus. Paljudes tööstusharudes pakub süsinikkiu tugevuse ja kaalu suhe olulisi jõudluse eeliseid.
Postituse aeg: 13. mai 2022 
