Виготовлення та склад
Карбонове полотно роблять з найтонших ниток вуглецю діаметром 3-15 мкм, які отримують з полімерних матеріалів або органічних волокон методом окислення, тобто термічною обробкою. Обвуглювання проводиться в повітряному середовищі на протязі доби при постійній температурі 250 °C.
Потім вуглецеве волокно піддають карбонізації. Матеріал поміщають в автоклав з інертним газом, прожарюють при 800-1500 °C. Під час термічної обробки відбувається піроліз: з волокон йдуть леткі компоненти, а в структурі утворюються нові зв’язки. Далі готовий продукт проходить графитизацию – максимальне насичення вуглецем в автоклаві з інертним газом при 1600-3000 °C. Чим вище температура і довше процес, тим якісніше, міцнішим стає волокно.
В залежності від застосованої технології вуглецеві нитки бувають різаними короткими або безперервними (намотуються на бобіни).
Виготовлення вуглепластиковою тканини починається з карбонової сітки, для якої використовуються різні способи плетіння: полотняне, саржеве, жакардове, сатинове. Щоб надати углепластику міцність і надійність, нитки укладають під певним кутом, змінюючи його щоразу в наступному шарі.
Готове основовязаное полотно карбону скріплюють клеять складами. Зазвичай застосовуються різні смоли: поліефірні, вінілестерові, епоксидні.
У виробництві карбонової тканини використовують два методи:
| Спосіб | Особливості |
|---|---|
| Мокрий | Підготовлену сітку з волокон укладають у автоклав у спеціальну форму. Просочують епоксидними смолами, потім піддають тиску понад 10 атм. і полімеризації при 150 °C |
| Сухої | Для відкидання волокон використовують більш високий тиск – до 32 атм., температуру 200 °C. Завдяки цьому отримують карбон шаром 0,5 мм тонше, ніж при мокрому способі. |
Довідка. Вуглецеві нанотрубки – вдосконалений вид вуглепластика. Невеликий відрізок нитки діаметром 1 мм витримує вантаж 20 т!
В залежності від призначення основовязаной тканини, вуглецеві волокна піддаються додаткового армування. Процес проводять з допомогою каучуку, кевлара, ін. матеріалів.
