Mis teeb süsinikkiust nii tugevaks

Miks on süsinikkiud nii tugev?
Süsinikkiud on valmistatud kristallilistest süsinikkiududest. Need on umbes 100 korda väiksemad kui juuksekarv. Täpsete arvudega, läbimõõt 0.0002-0.0004 tolli.

Kõige tavalisem süsinikkiust lähteaine kasutab polüakrüülnitriili (PAN), kuigi on ka teisi süsinikupõhiseid alternatiive. Süsinikukius on süsinikuaatomid omavahel tihedalt seotud. See moodustab sidemete ahela.

Ainulaadne kristallide paigutus muudab komposiidi erakordselt tugevaks. See tugevus suureneb veelgi, kui seda kombineerida teiste süsinikkiududega.

Seetõttu muudab süsinikkiu nii purunematuks liimitud struktuur. Kuigi see on väga kerge.

Süsinikkiududest saab kududa püsivaid kujundeid. See võimaldab komposiitmaterjale kasutada näiteks proteesimisel. Süsinikkiud on ka väga kerged.

Võib-olla olete kuulnud tõmbetugevusest. See kvaliteet võimaldab kõigel, mis on valmistatud süsinikkiust, talub enne purunemist suurt pinget. See kvaliteet muudab süsinikkiu kasulikuks lennukite valmistamisel.

Lisaks sellele, et süsinikkiud on äärmiselt tugev, on see ka uskumatult vastupidav keemilisele kulumisele ja kuumusele, mistõttu on see ideaalne tööstuslikuks kasutamiseks.

Lõpuks on süsinikkiud kuumakindel. Ükski sellest materjalist valmistatud toode ei sula kergesti. See muudab selle suurepäraseks terase asendajaks.

Süsinikkiust tooted taluvad kuumust kuni 1,000 W/mK.

süsinikkiud ja metall
Nagu eespool mainisime, kasutatakse õhusõidukite valmistamisel sageli süsinikkiudu. Nii süsinikkiul kui ka terasel on kõrge nn elastsusmooduli tase. See on materjali jäikuse või deformatsioonikindluse mõõt.

Süsinikkiud ja teras on tugevad kuni 200 GPa, mida kasutatakse elastsusmooduli mõõtmiseks. See arv ei võta arvesse, et teras on süsinikkiust oluliselt raskem. Kaalu arvesse võttes võime hinnata, et süsinikkiud on tegelikult viis korda tugevam kui teras!