Escrito por: George
A fibra de carbono é uma substância leve e forte. Muitas equipamentos esportivos, como tacos de golfe e raquetes de tênis, e peças para carros esportivos usam fibra de carbono. A fibra de carbono é facilmente identificável pela sua aparência quadriculada e única.
O que é de fibra de carbono?
A fibra de carbono é um material que é feito a partir de fibras muito finas com átomos de carbono. Estes são ligados entre si em cristais microscópicos, alinhadas paralelamente ao eixo longo da fibra. É este alinhamento de cristal que faz com que a fibra de carbono seja tão forte. A fibra de carbono é utilizada para fazer os materiais compostos de resinas plásticas. A fibra de carbono tem a resistência do aço, e mais leve que o alumínio. Também não se expande quando aquecida, devido à sua elevada resistência ao calor. A fibra de carbono é muito forte, mas se você submetê-lo a choque de alta tensão ou alta compressão, como bater com um martelo ele irá quebrar . A fibra de carbono tem o melhor peso em relação à força.As primeiras fibras de carbono
Você pode se surpreender ao saber que a fibra de carbono é de nenhuma maneira uma descoberta recente. Thomas Edison usou filamentos de fibra de carbono em seus experimentos iniciais num bulbo de luz de volta em 1879. Ele criou estas fibras com bambu por aquecimento num ambiente controlado. A fibra de carbono de Edison foi feita a partir de materiais à base de celulose, hoje em dia é feita a partir de bases de petróleo. As fibras de carbono que Edison criou com aquecimento de bambu, eram resistentes ao fogo, tornando-as ideais para o seu filamento de incandescência.
Mais tarde , em 1958, Roger Bacon iria tentar criar fibras de carbono a partir de fios de fibras de raion, mas elas não eram muito fortes. Foi só mais tarde , em 1963, que o Royal Aircraft Establishment em Famborough, Hampshire, Reino Unido desenvolveu uma fibra de carbono mais resistente. A Rolls Royce a usou em seus motores de avião.
Fabricação de fibra de carbono
Hoje, a fibra de carbono é feita a partir do polímero de PAN (poliacrilonitrila) compostos por mais de 90% de carbono e filamentos de 5 a 15 μm de diâmetro. Uma vez que este polímero é produzido, ele é esticado de um modo que torna-se paralelo ao eixo da fibra. Este polímero é então oxidado a uma temperatura de 200 ° C a 300 ° C para remover o hidrogênio e adicionar oxigênio à molécula. O polímero é purificado por carbonização, realizada por aquecimento a uma temperatura de 2500 °C, num ambiente rico em azoto. O resultado depende da qualidade da fibra e é um polímero com mais de 90% de carbono nele. O passo final na fabricação da fibra de carbono é chamado de dimensionamento. Aqui, as fibras são tecidas em folhas e é incorporada uma resina epoxi. O que você obtêm no final é a folha de fibra de carbono preta característica que você pode usar para fazer uma variedade de coisas.
A imagem à direita demonstra a síntese de fibra de carbono a partir da poliacrilonitrila (PAN), por polimerização de acrilonitrila e estabilização através da oxidação parcial nas seguintes etapas:
- Polimerização
- Ciclização
- Deshidrogenização, oxidação
- Reagente
Os tipos de compostos de fibras de carbono e as suas utilizações
Compostos de fibra de carbono são compostos muito caros. Diferentes tipos de compostos de fibra de carbono podem ser usados para uma variedade de propósitos. Para aplicações de alta temperatura, fibra de carbono reforçado de grafite é o ideal. A fibra de carbono pode ser usado para filtrar os gases de alta temperatura , como um elétrodo resistente à corrosão, com um componente anti-estático. Compostos de fibra de carbono com metais são evitados pois a combinação forma carbonetos metálicos. Os metais nestes compostos eventualmente sofrem corrosão. Hoje, a fibra de carbono é tem aplicações no campo da medicina. As fibras de carbono são usados para complementar a pele normal em enxertos de pele.
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