Uhlíková vláknitá deska je konstrukční materiál vyrobený z kompozitního materiálu složeného z uhlíkových vláken a pryskyřice. Díky jedinečným vlastnostem kompozitního materiálu je výsledný produkt lehký, ale zároveň pevný a odolný.
Aby se uhlíkové vláknové desky daly přizpůsobit aplikacím v různých oblastech a průmyslových odvětvích, včetně leteckého a automobilového průmyslu atd., existují v mnoha různých typech. V tomto článku se blíže podíváme na to, kde se uhlíkové vláknové desky používají a jak jsou pevné ve srovnání s jinými materiály.
V jakých oblastech se budou používat panely z uhlíkových vláken?
Desky a plechy z uhlíkových vláken lze použít v široké škále průmyslových odvětví, včetně automobilového průmyslu, leteckého průmyslu, výroby hudebních nástrojů, sportovního zboží a zdravotnických prostředků.
V automobilovém průmyslu se uhlíkové desky používají k posílení automobilových komponentů, jako jsou dveře, kapoty, nárazníky, blatníky a střešní nosiče. Automobilky často používají k výrobě těchto dílů ocel. Ocel je sice levnější, ale mnohem těžší než uhlíková vlákna. Aby se odlehčila vozidla, jako jsou závodní vozy, často se uhlíkové desky používají jako náhrada mnoha ocelových dílů.
V leteckém průmyslu se uhlíkové vlákno používá k výrobě letadlových komponentů, jako jsou trupové panely, řídicí plochy a konce křídel. Výsledné komponenty jsou lehké, ale zároveň robustní. Uhlíková vlákna jsou v leteckém průmyslu široce používána díky svému vynikajícímu poměru pevnosti a hmotnosti. Protože mají uhlíková vlákna tak krásný vzhled, jsou také ideální pro interiéry letadel.
Podobně jako konstrukční materiály pro automobily se materiály jako hliník a ocel běžně používají k výrobě letadel. Komerční letecké společnosti však stále častěji používají kompozity z uhlíkových vláken k vytváření lehčích a pevnějších draků letadel. Je to proto, že uhlíková vlákna jsou mnohem lehčí než ocel, mnohem lehčí než hliník, mnohem pevnější a lze je tvarovat do jakéhokoli tvaru.
Jak pevné jsou panely z uhlíkových vláken?
Při porovnávání uhlíkových vláken s jinými materiály, jako je ocel a hliník, se bere v úvahu řada vlastností. Zde jsou některé výkonnostní metriky běžně používané pro srovnání:
- Modul pružnosti = tuhost materiálu. Poměr napětí k deformaci v materiálu. Sklon křivky napětí-deformace materiálu v elastické oblasti.
- Mez pevnosti v tahu = Maximální namáhání, které materiál vydrží před přetržením.
- Hustota = hmotnost materiálu na jednotku objemu.
- Měrná tuhost = modul pružnosti dělený hustotou materiálu, používá se k porovnání materiálů s různou hustotou.
- Měrná pevnost v tahu = pevnost v tahu dělená hustotou materiálu.
Desky z uhlíkových vláken mají velmi vysoký poměr pevnosti k hmotnosti, což znamená, že jsou mnohem pevnější než jiné materiály stejné hmotnosti. Například uhlíková vlákna mají specifickou pevnost, která je téměř 4krát vyšší než hliník, což z nich dělá ideální materiál pro různé aplikace, zejména tam, kde je důležitým faktorem hmotnost.
I když jsou uhlíková vlákna i ocel velmi odolné vůči deformaci, ocel má 5krát větší hustotu než uhlíková vlákna. Poměr hmotnosti k hmotnosti uhlíkových vláken je téměř dvojnásobný oproti oceli.
Stručně řečeno, deska z uhlíkových vláken je druh kompozitního materiálu s vysokou pevností, nízkou hmotností a všestranností. V mnoha odvětvích poskytuje poměr pevnosti k hmotnosti uhlíkových vláken významné výkonnostní výhody.
Čas zveřejnění: 13. května 2022 
