Użycie mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów włókien węglowych

Czym jest włókno węglowe?

Włókna węglowe są wytwarzane poprzez spalanie włókien akrylowych (włókien poliakrylonitrylowych), zwanych prekursorem poliakrylonitrylu (PAN), w wysokiej temperaturze około 1000°C. Prekursory PAN mają średnicę od 5 do 15 mikrometrów, czyli około jednej dziesiątej średnicy ludzkiego włosa. Jednak w porównaniu z żelazem ich wytrzymałość na rozciąganie jest około 10 razy większa, ich gęstość (masa na objętość) wynosi około jednej czwartej, a wytrzymałość właściwa (wytrzymałość na masę) jest około 40 razy większa. Materiały te zapewniają zarówno wysoki poziom wytrzymałości (są trudne do złamania), jak i wysoki poziom modułu sprężystości (trudno je odkształcić).

Czym jest CFRP?

CFRP (carbon fibre reinforced plastic) to tworzywo sztuczne, które zostało wzmocnione włóknem węglowym.
Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami to materiały kompozytowe wykonane z połączenia dwóch lub więcej materiałów. Wysoką sztywność i wytrzymałość uzyskuje się poprzez dodanie do podstawowego tworzywa sztucznego włókien jako wzmocnienia. Tworzywa FRP (fibre reinforced plastic) to tworzywa sztuczne, które zostały wzmocnione włóknem węglowym, tworząc CFRP. Materiały te charakteryzują się przewodnością, odpornością na ciepło, niską rozszerzalnością cieplną, właściwościami samosmarującymi i przezroczystością, a także dużą sztywnością i wytrzymałością.
Tworzywa CFRP mają wyjątkowe właściwości, ale są droższe niż tworzywa wzmacniane włóknem szklanym (GFRP — glass-fibre reinforced plastics).
Materiały te mają również wady. Są one na przykład trudne w obróbce, łatwo ciemnieją, a na ich powierzchni pozostają widoczne włókna.

Przykładowe zastosowania włókien węglowych

Włókna węglowe są wykorzystywane w wielu różnych dziedzinach przemysłu. W tej sekcji przedstawiono kilka głównych zastosowań.

Samochody, motocykle

Zastosowanie: dachy, spojlery, stelaże foteli, koła, osłony tłumików, ramy nadwozia

Przemysł kosmiczny

Zastosowanie: elementy rakiet i sztuczne satelity

Branża lotnicza

Zastosowanie: kadłuby samolotów, łopaty do śmigłowców

Kolejnictwo

Zastosowanie: nadwozia wagonów, wózki kolejowe

Maszyny przemysłowe

Zastosowanie: części do robotów, dźwignie, wysięgniki i ramy urządzeń transportowych

Urządzenia elektryczne

Zastosowanie: obudowy, w tym obudowy do komputerów PC i etui na smartfony

Produkty detaliczne

Zastosowanie: oprawki okularów korekcyjnych i przeciwsłonecznych, kaski

Zbiorniki ciśnieniowe

Zastosowanie: zbiorniki sprężonego gazu ziemnego (CNG), zbiorniki wodoru, butle tlenowe do gaszenia pożarów

Sprzęt medyczny

Zastosowanie: stoliki do urządzeń radiograficznych, kasety na błony rentgenowskie

Opieka społeczna, opieka pielęgniarska

Zastosowanie: wózki inwalidzkie, protezy nóg, kombinezony wspomagające

Przemysł sportowy

Zastosowanie: kije golfowe, rakiety tenisowe, ramy rowerowe

Przemysł rekreacyjny

Zastosowanie: wędki, jachty, deskorolki, narty, deski snowboardowe

Przykłady użycia mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów włókien węglowych

Oto najnowsze przykłady użycia mikroskopu cyfrowego 4K serii VHX firmy KEYENCE do przeprowadzania obserwacji i pomiarów włókien węglowych.

• Pobierz
• Kontakt / Zapytania