Де взяти вуглеволокно у зомбі фермі. Що таке вуглеволокно (карбон) та як воно може врятувати нас від нафтової кризи? Вуглеволокно - матеріал майбутнього, родом з минулого

Сьогодні дорожчають, і якщо автомобіль все далі відходить від порівняння з розкішшю, то його повсякденне використання як засобу пересування - ось що стає справжньою розкішшю. Взагалі раніше вважалося, що лише кілька країн мали достатньо багатства, щоб володіння автомобілем у них мало масовий характер, тоді як інші країни не могли дозволити собі таку розкіш. Сьогодні ж, особливо, у міру того як Індія та Китай відчувають суттєве зростання автомобілізації, викликаючи більше попиту та підвищення цін на бензин і дизельне паливо і, відповідно, нафту, ми повільно, але вірно, а, що ще гірше, наростаючим темпом рухаємось до нафтової кризи. Але набагато важливіше за високу вартість нафти є той факт, що це - кінцевий ресурс: одного прекрасного дня ми вичерпаємо всі ресурси нафти в надрах Землі, а якщо Ви читали статтю про те, як працює нафтопереробка, то Ви знаєте, що наново нафта формується довгі та довгі століття.

2005: Volkswagen представив свій новий концепт-кар EcoRacer. Кузов автомобіля виготовлений із вуглецевого волокна.

Що таке вуглеволокно?

Перш ніж Ви зможете зрозуміти, як вуглецеве волокно може допомогти вирішити нафтову кризу, Вам необхідно зрозуміти, що це таке. Вуглеволокно або "вуглецеве волокно" або "карбон" (точніше, карбонове волокно) - це суперміцний матеріал і водночас дуже легкий матеріал. Інженери та дизайнери дуже його люблять, оскільки він аж у п'ять разів міцніший за стали і вдвічі жорсткіший, але важить приблизно на дві третини менше. Вуглецеве волокно - це, в основному, дуже тонкі нитки вуглецю - настільки тонкі, що вони тонші навіть за людське волосся. При цьому нитки вуглеволокна можуть бути скручені разом, немов пряжа, як тканина. Залишиться тільки надати карбону постійну форму, і робиться це за допомогою пластику або жорсткої смоли (начебто Ви зробили щось з пап'є-маше, надаючи йому форму).

Більшість автомобільних компонентів виготовлено із сталі. Заміна сталевих деталей кузова на вуглеволокно знизило б вагу більшості автомобілів максимум на 60 відсотків. А 60-відсоткове падіння у вазі, своєю чергою, знизило б машини на цілих 30% і, відповідно, скоротило б викиди парникових газів та інші на 10-20% (за даними Oak Ridge National Laboratory). Насправді, у глобальних масштабах це була б величезна економія палива, навіть незважаючи на те, що двигун автомобіля залишався б сталевим/алюмінієвим. Зниження ваги автомобіля разом з підвищенням ефективності використання палива з урахуванням розвитку різних видів двигунів – ось як сучасний карбон може вирішити нафтову кризу.

Але зачекайте! Якщо вуглеволокно справді настільки корисне, то чому воно не так широко застосовується в автомобілях на сьогоднішній день?

Наскільки безпечним є вуглеволокно?

Безпека є серйозною проблемою для покупців автомобілів. Автомобіль, який отримує, витрачає на 30% менше палива, безумовно, дуже і дуже добре, але він не принесе Вам багато хорошого, якщо не допоможе врятувати Ваше життя в аварії. Хорошою новиною є те, що вуглецеве волокно так само безпечне, як і сталь. Моделювання краш-тестів і реальні краш-тести показують, що карбонові автомобілі також добре зберігаються при ДТП, як і сталеві автомобілі. Насправді майже всі гоночні автомобілі Формули Один виконані з вуглецевого волокна, що підтверджує безпеку цього матеріалу.

Мінуси вуглеволокна

Якщо повернутись з майбутнього в даний час, то Ви можете помітити, що сьогодні дуже рідкісний автомобіль насправді побудований з карбону. Правду кажучи, лише кілька десятків моделей машин, що використовують вуглеволокно, доступні для продажу. Серед них BMW M6, де невеликі вуглецеві панелі застосовані для захисту кузова, Chevrolet Corvette ZR1 і Ford GT. Audi R8 також включає деякі деталі з карбону.

Що спільного мають ці автомобілі? Правильно, вони коштують багато грошей – близько кількох мільйонів рублів. Сьогодні можна рідко побачити автомобіль із вуглецевого волокна, бо це дорого! 15 років тому вуглецеве волокно коштувало близько $300 за кілограм. Нині ціна становить близько $20 за кіло. Сталь, з іншого боку, коштує менше, ніж 20 рублів за кілограм (не про брухт чорного металу, звичайно, а про високоякісну сталь для виготовлення авто). Багато аналітиків говорять, що для того, щоб вуглеволокно стало широко використовуватися в автомобілебудуванні, потрібно, щоб зробити його ціна, опустилася хоча б приблизно до 1 долара за кілограм. Вартість є основною перешкодою, яку вуглецеве волокно ще належить подолати, перш ніж воно зможе забезпечити життєздатне рішення для енергетики в автомобілебудуванні.

Друга перешкода – це утилізація відходів. Що відбувається, коли типовий автомобіль старіє і, таким чином, стає непридатним - іржавіє? Правильно, його сталь може бути розплавлена ​​та використана для виробництва іншого автомобіля (або будівлі чи чогось ще). Вуглеволокно, у свою чергу, не може бути розплавлене, і поки ніхто не вигадав, де можна використовувати вторинну сировину з нього. Після переробки утилізоване вуглеволокно не таке міцне, як це було до переробки. Таким чином, більше машин, що використовують карбон, дозволить заощадити багато нафти, але це також може генерувати багато відходів.

На тлі таких недоліків вуглеволокна виробники автомобілів дивляться і на інші матеріали, щоб зробити легше автомобілі. І один із таких матеріалів - алюміній. Хоча алюміній не такий міцний, як сталь, він все ж таки набагато легше. Що робить його гарним матеріалом для деяких компонентів автомобіля, у тому числі деталей двигуна та деяких вузлів шасі машини. Так як алюміній не дуже міцний, його не можна застосовувати скрізь, де сьогодні використовується сталь, але його низька вартість і легка вага дозволяють досить широко поширитися в сучасних автомобілях. Але ще алюміній має свій істотний недолік - він "втомлюється"; це означає, що в алюмінії (як і в будь-якому іншому металі) з'являються мікротріщини, які згодом під навантаженням розростаються, і приводять просто до перелому деталі (почитайте про недоліки алюмінієвих рам велосипедів - Ви знайдете докладнішу інформацію про таку властивість алюмінію).

Представлені до продажу карбон та вуглеволокно за вигідними цінами. У нас ви можете купити вуглетканину (вуглецеву тканину) з товщиною волокон від 3К до 24К. Ми продаємо карбон з доставкою по Москві та Санкт-Петербургу (можлива доставка в день замовлення). Також замовлення відправляються до інших міст Росії та близького зарубіжжя, наприклад, Казань, Нижній Новгород, Єкатеринбург, Алмати та інші.

Карбон (вуглетканина або вуглецева тканина) - матеріал, створений з вуглецевого волокна і використовується як армуючий наповнювач для виробництва композиційних матеріалів. Вуглетканини відрізняються високою теплостійкістю і відносяться до групи важкозаймистих матеріалів. Матеріал вуглеволокна складається з атомів вуглецю, які залишаються після термічної обробки органічних або хімічних волокон.

Матеріали з вуглеволокна використовуються в авіа- та ракетобудуванні. Крім цього, карбон використовується і .

Вуглеволокно має високу термостійкість, міцність, хороші теплоізоляційні властивості і корозійну стійкість до впливу газових і рідких середовищ. Воно використовується в різних галузях промисловості та як основа для виготовлення вуглецевих тканин.

Де придбати карбон?

В інтернет-магазині CarboCarbo можна купити вуглеволокно як оптом, так і в роздріб. Доставка по СПб та Москві можлива протягом доби з моменту замовлення. Телефонуйте зараз і замовляйте необхідний обсяг вуглецевої тканини.

У статті викладено інформацію про вуглеволокно, його особливості, властивості та характеристики. Ми розповімо про історію його створення, а також озвучимо пізнавальні факти. Ви дізнаєтеся, як застосувати вуглеволокно в побуті та будівництві, а також, як самотужки відремонтувати пластик.

Вироби з тканин, волокон, шнурів та стрічок, виконаних із сучасних вуглеводнів, успішно конкурують за всіма експлуатаційними показниками зі звичними нам виробами зі сталі та бетону. При цьому вони мають у десятки, а часом і в сотні разів меншу товщину та вагу. Як можна пояснити людині з усталеними поглядами той факт, що просочене смолою, що затверділа, полотно товщиною всього 3 мм міцніше за всіма показниками, ніж технічна фанера 15 мм? Тільки досвідченим та демонстративним шляхом.

Вуглеволокно - матеріал майбутнього, родом з минулого

Матеріал був відкритий Томасом Едісоном у 1880 році в рамках досліджень нитки лампи розжарювання. В останні 10 років, з подачі зарубіжних колег у вигляді постачання дорогих виробів з вуглеволокна, вітчизняні розробники та виробники зайнялися реанімацією вуглеводневих проектів, започаткованих у радянський період, у всіх напрямках.

Всім відомо, що вуглець затребуваний у будь-якій формі, у кожній галузі промисловості. Це виробництво практично всього, що зроблено не з металу, скла, дерева або бетону. Але головною його перевагою є те, що він здатний не лише доповнити традиційні матеріали, а й замінити їх із вигодою для людини та природи.

Відеорепортаж про російське виробництво вуглеволокна

Вуглеволокно у будівництві

Цей сучасний матеріал починає мати попит у ремонтників і будівельників. Причини цього криються у властивостях його компонентів:

1. Висока міцність ниток, у тому числі створено полотно.
2. Виняткова адгезія полімерного сполучного (епоксидного клею).

Комбінація цих властивостей дає високу ефективність при влаштуванні зовнішнього армування залізобетонних, цегляних та дерев'яних конструкцій. Посилений таким чином елемент отримує додатково до 65% міцності на вигин та до 120% міцності на стиск. Це звучить малоймовірно, але проведені згідно з ГОСТ, ТУ та БНіП випробування підтверджують це.

Випробування балок, армованих вуглеволокном, на відео

Посилені вуглеволокном з/б елементи — випробування на відео

Тому, хто збирається будувати кам'яний будинок чи басейн, робити капітальний ремонт, чи реставрацію, варто задуматися про карбонове посилення. Істотне збільшення міцності дозволяє зменшити обсяг матеріалу основи. Тобто полотно тримає величезні навантаження, головне, було б на що його наклеїти.

Так, армування композитом збільшує міцність на стиск майже вдвічі з 280 кН до 520 кН (див. випробування відео). Це означає, що об'єм опорного елемента – несучої стіни, колони, стовпа – можна сміливо зменшувати на 60-80%. Особливе значення має для віддалених районів, куди утруднена доставка важкого будматеріалу.

Друга основна сфера застосування карбону в будівництві - реставрація несучих кам'яних елементів. Обклеювальним армуванням відновлюють опори та балки бетонних мостів. Це найбільш відповідальні державні об'єкти та їхня надійність довіряють вуглеволокну. У приватному будівництві навантаження в десятки разів нижче, отже, посилення фундаменту чи кутів стін буде з величезним запасом міцності. Це прекрасна альтернатива традиційним способам - підливання фундаменту бетоном або встановлення таких стін.

Ще одна корисна властивість композитного матеріалу – його нетоксичність та нешкідливість після полімеризації. У готовому вигляді він має глянсову поверхню та не вступає в реакцію з водою. Це буде цікаво для того, хто вирішив звести басейн, водоймище, кесон, силосну яму, відстійник або кам'яний. септик. Для цього достатньо буде звести стіни в півцегли з сіткою для кладки і обклеїти з обох сторін вуглеволокном. Застиглий матеріал буде гідроізоляцією. Його монтаж аналогічний устрою армувальної сітки для утеплювача.

Вартість таких робіт складатиме:

1. Вуглеволоконне полотно - від 20 до 30 у. е. за 1 м 2 .
2. Полімерне сполучне з затверджувачем - від 3 до 5 у. е. за витратою на 1 м 2 .
3. Послуги з посилення кам'яних конструкцій під ключ у середньому по Росії коштують 125 у. е. за 1 м 2 . У вартість входить розрахунок, доставка, матеріал та робота.

Застосування вуглеволокна для ремонту

Властивості полотна бути спочатку гнучким та еластичним, а після просочення смолою виключно міцним, можна (і потрібно!) використовувати і у повсякденному житті. Здебільшого це стосується ремонту чи заміни зламаних пластикових деталей. За допомогою цього матеріалу можна склеїти практично все, а те, що склеїти з якихось причин не можна, можна відтворити, використовуючи зіпсовану деталь як матрицю.

Ремонт стрижня зі склопластику

Розглянемо можливість ремонту рукоятки молотка чи сокири за допомогою вуглеволоконного рукава. Більшість напівпрофесійних ударних інструментів мають рукояті з матеріалу на основі скловолокна – того ж, що використовують для виробництва високоякісних хокейних ключок.

Для ремонту потрібно:

1. Інструмент - лещата, ротаційна шліфувальна машина з наждачним папером, направляюча струбцина, будівельний фен, пензлі.
2. Матеріал - рукав з вуглеволокна або полотна, високоміцний двокомпонентний клей, полімерна смола та затверджувач. Усього клеючої суміші потрібно близько 50 мл.
3. Захисні засоби – окуляри, респіратор, гумові рукавички.

Порядок роботи:

1. Зачистити краї розлому шліфувальною машиною, зберігаючи місце контакту.
2. Затиснути в лещатах одну частину і виставити на струбціні другу, приміряючи по площині.
3. Нанести на контактні поверхні (розлом) клей та з'єднати дві частини на струбціні. Обмазати клеєм місце розлому. Ретельно перевірити співвісність обох частин. Час витримки – 6-8 годин (за інструкцією).
4. Зняти струбцину та зачистити місце з'єднання, зробивши заглиблення у тіло стрижня на 1-2 мм.
5. Зробити розмітку. Т. до. обклеювання рукавом буде проводитись у два етапи, верхній шар перекриє нижній. Від осі з'єднання відкласти для першого шару – 3,5 см, для другого – 6 см у кожну сторону. Відрізати два шматки рукава за розмірами.
6. Зробити полімерний розчин із смоли та затверджувача в пропорціях згідно з інструкцією та рясно нанести його на місце з'єднання по меншій розмітці.
7. Завести відрізок рукава до місця приклеювання та акуратно укласти його на клей та обтиснути руками.
8. Потім нанести ще один шар клею та завести другий (більший) відрізок рукава. Притиснути його аналогічним чином. Просочити всю ділянку клеєм.
9. Створити тимчасовий затискач - прикласти з двох сторін смуги пружного матеріалу, замотати скотчем і стиснути струбцинами (не дуже туго). Час витримки – 6-8 годин.
10. 1Зачистити місце з'єднання шліфувальною машиною і довести вручну.
11. Технічно виріб готовий, його можна використовувати зі звичайним навантаженням через 12 годин. Відремонтований виріб можна пофарбувати.

Ремонт рукоятки зі склопластику на відео

Технологію ремонту пропонує фірма SRS (означає, йдеться про професійний спорт — неважко уявити, які навантаження витримує виріб після ремонту).

За допомогою вуглеволокна вказаним способом можна також полагодити речі, які раніше було прийнято замінювати:

1. Ніжки меблів.
2. Ручки пилососа, парасольки чи ножа.
3. Корпуси побутової та офісної техніки, інструменту.
4. Оправи окулярів (потрібна карбонова нитка або стрічка).
5. Будь-яку неметалеву деталь автомобіля, мототехніки, велосипеда від бампера до дверної ручки.
6. Пластикове вікно або підвіконня та багато іншого.

Безумовно, весь спектр переваг та можливостей передового багатофункціонального матеріалу неможливо відобразити в одній статті. Домашньому майстру достатньо знати про нього одне - для того, хто має в арсеналі полотно та стрічку з вуглеволокна та епоксидні компоненти, проблеми ламаного пластику не існує.