Среди всевозможных пластиков и композитов, созданных химиками-технологами, особенное место Сейчас занимает карбон (углеволокно) — материал на базе узких углеродных нитей. Он на 75% легче железа и на 30% — алюминия, и наряду с этим имеет прочность на разрыв в четыре раза выше, чем у лучших марок стали.
Сами по себе карбоновые нити достаточно хрупкие, исходя из этого из них плетут эластичные и эластичные полотнища.
При добавлении к ним связующих полимерных составов приобретают углепластики, каковые совершили настоящий переворот в спорте, технике и многих вторых областях людской деятельности.
На дорогах, в небе и на море Самый широко известная область применения карбона – это автомобилестроение. Сначала его лёгкости и выдающееся сочетание прочности заинтересовало конструкторов болидов Формулы-1, что разрешило существенно снизить вес гоночных автомобилей.
Джон Бернард, инженер английского автомобильного производителя McLaren, в первый раз сделал элементы кузова из углеволокна в начале 1980-х гг.
Это дало столь ощутимую прибавку в скорости, что сходу привело гоночную команду McLaren на призовые места.
Но, право быть самым стремительным обходится очень недешево по причине того, что все углепластиковые подробности практически изготавливаются вручную. Карбоновую ткань особенного плетения выкладывают в литейные формы, после этого соединяют полимерными составами.
На последнем этапе она подвергается обработке при большой температуре и давлении.
Исходя из этого продолжительное время карбоновые элементы кузова употреблялись лишь в моделях и суперкарах премиального класса.
И только сравнительно не так давно объявлен выпуск дешёвых широкой аудитории серийных моделей с углепластиковыми подробностями. Так, в конструкции кузова нового BMW i3 будут обширно представлены элементы из углеродного волокна.
А в новой версии хэтчбека Volkswagen Golf GTI VII благодаря углепластиковым крыше и капоту удалось снизить вес автомобили сходу на 200 кг!
Еще более широкое использование материалы на базе карбона взяли в авиастроении, где они начали теснить классические титан и алюминий. Первыми возможности оценили авиаконструкторы, трудящиеся в оборонной индустрии.
К примеру, в новейших русских истребителях Су-47 и Т-50 употребляются углепластиковые компоненты крыла и фюзеляжа.
Все шире используется карбон и в пассажирских самолетах, где он разрешает снизить расход горючего и повысить грузоподъемность. Так, в лайнере Boeing 787 Dreamliner не меньше 50% элементов фюзеляжа изготовлены из композитных материалов на базе углерода, благодаря чему расход горючего снижен на 20%.
С той же целью самый громадный пассажирский самолет Airbus А380 оснастили крыльями, каковые на 40% складываются из углепластиков.
А фюзеляж современного бизнес-джета Hawker 4000 практически полностью изготовлен из этого материала!
не меньше широко применяется карбон и в кораблестроении. Обстоятельство популярности та же: веса и уникальное соотношение прочности, крайне важное в жёстких морских условиях.
Помимо этого, для корабелов полезны ударопрочность и коррозионная стойкость этого материала.
Как в большинстве случаев, первыми начали использовать углепластики в оборонной сфере. Из карбоновых композитов делают элементы корпусов подводных лодок, потому, что они без шуток снижают шум и владеют stealth-эффектом, делая судно «невидимым» для радаров соперника. А в шведских корветах типа «Visbi» надстройки и корпус сделаны из карбоновых композитов по stealth-технологии.
Употребляется многослойный материал с базой из ПВХ, которая покрыта тканью особенного плетения из углеродных жгутов.
Любой таковой жгут поглощает и рассеивает радиоволны от радаров, не позволяя обнаружить судно.
Для гражданских судов невидимость для радаров не нужна, а вот легкость, возможность и прочность изготавливать подробности фактически любой конфигурации были весьма востребованными.
Значительно чаще карбон используют при постройке спортивных и прогулочных яхт, где ответственны скоростные характеристики.
Элементы будущего судна «лепятся» из углепластиковых холстов по компьютерной модели как из пластилина. Сначала делается корпуса и полноразмерный макет палубы из особого модельного пластика.
После этого по этим лекалам вручную слоями выклеиваются полотнища карбоновой ткани, скрепляемой эпоксидными смолами.
По окончании просушки готовый корпус шлифуют, красят и покрывают лаком.
Но, имеется и более современные методы. К примеру, итальянская компания Lanulfi сумела полностью автоматизировать процесс.
Большие конструктивные элементы судна посредством 3D моделирования разбивают на более небольшие, но идеально совпадающие части.
По компьютерной модели посредством станка с программным управлением выполняются базы, каковые и являются матрицами для выклеивания углепластиковых подробностей.
Таковой подход разрешает добиться большой точности, что крайне важно для ходовых качеств спортивных яхт.
Карбон для каждого Карбон начинает все шире использоваться и в строительных работах.
Добавление углеродных волокон в состав бетона делает его значительно более устойчивым к внешним действиям. Практически получается сверхпрочный монолит с весьма плотной поверхностью.
Такая разработка используется в строительных работах плотин и небоскрёбов, и при обустройстве туннелей.
Стоит упомянуть и материалы для усиления, реставрации и ремонта бетонных поверхностей — пластины и специальные холсты из карбоновой ткани (к примеру, Mapewrap либо Carboplate).
Они разрешают всецело вернуть конструкцию, не прибегая к дорогостоящей и не всегда вероятной перезаливке.
Для больших девелоперов и частных застройщиков очень занимательна такая инновация, как использование карбона в штукатурной совокупности утепления фасадов.
«Добавление в армирующий состав небольших карбоновых волокон диаметром менее 15 микрон ведет к крайне важному результату – многократному повышению ударопрочности фасада, – говорит Роман Рязанцев, проект-менеджер компании CAPAROL, специалиста в теплоизоляции фасадов и области защиты строений. – В частности, карбоновая добавка в штукатурную совокупность CAPATECT Carbon (Caparol) разрешает фасаду без вреда переносить удары с энергией до 60 Джоулей – это на порядок больше, чем способны выдерживать простые варианты штукатурных фасадов».
В случае если обладатель коттеджа примет решение применять такую совокупность для внешней отделки собственного жилища, то он не только сократит затраты на отопление и обеспечит благоприятный микроклимат в помещениях, но и защитит стенки от любых механических действий.
Большой град разбивает виниловый сайдинг и оставляет вмятины на простой песчаной штукатурке. Шквалистый ветер, несущий с собой ветки и мусор деревьев, кроме этого может повредить фасад.
Но на отделке с добавлением карбоновых волокон не останется ни следа. Тем более не страшны ей такие бытовые действия, как удары мячом либо шайбой в детских играх.
«В большинстве случаев для защиты цокольной части фасада от случайных повреждений применяют облицовку камнем, к примеру, керамогранитом, — отмечает Даниил Мазуров начальник отдела оптовых продаж столичной строительно-торговой компании «ПКК Интерстройтехнологии». – Но для отделки цокольной части жилого комплекса, что на данный момент строится на юге Москвы, мы решили попытаться штукатурную совокупность с карбоном. В сравнительных опробованиях она показывала весьма впечатляющие результаты».
Вадим Пащенко, начальник направления WDVS Столичного регионального отдела компании CAPAROL, именует еще одно полезное следствие применения в штукатурной совокупности армирующих компонентов с карбоновыми волокнами: фасад делается устойчив к температурным деформациям. Для владельцев и архитекторов частных домов это указывает полную свободу в самовыражении – возможно окрасить стенки дома в каждые самые чёрные и насыщенные цвета.
С классической цементно-песчаной штукатуркой такие опыты смогут закончиться безрадосно. Чёрная поверхность стенки через чур скоро нагревается под солнечными лучами, что ведет к образованию трещин на внешнем защитно-декоративном слое. Но для фасадной совокупности с карбоновыми волокнами аналогичной неприятности не существует.
на данный момент по всей Европе начинают оказаться выделяющиеся на неспециализированном фоне частные коммерческие здания и коттеджи, школы и детские сады, которым карбон помог получить ясные и насыщенные цвета. По мере того как российские частные домовладельцы начинают экспериментировать с цветами фасадов, отходя от классических пастельных оттенков, эта инновационная разработка делается пользуется спросом и у нас.
Поколение Next Без карбона сейчас нереально представить ни одну высокотехнологичную отрасль. Он делается все дешевее и для простых людей. на данный момент мы можем купить углепластиковые лыжи, сноуборды, горные ботинки, велосипеды и спиннинги, шлемы и прочую спортивную экипировку.
Но на смену ему уже идет новое поколение материалов — углеродные нанотрубки, каковые в десятки раз прочнее стали и владеют массой вторых полезнейших особенностей.
Так, канадский производитель одежды Garrison Bespoke создал мужской костюм, что сделан из ткани на базе углеродных нанотрубок. Такая ткань останавливает пули до сорок пятого калибра и защищает от колющих ударов ножом.
Помимо этого, она на 50% легче кевлара — синтетического материала, применяемого для того чтобы.1 Подобные костюмы точно войдут в моду среди политиков и бизнесменов.
К числу самых фантастических применений карбоновых нанотрубок относится космический лифт, что разрешит доставлять на орбиту грузы без дорогих и страшных запусков ракет.
Его базой будет сверхпрочный трос, протянутый от поверхности планеты к космической станции, находящейся на геостационарной орбите на высоте 35 тыс. км над Почвой. Эта мысль была предложена еще великим русским ученым Константином Циолковским в 1895 году.
Но до сих пор проект казался неосуществимым по техническим обстоятельствам, поскольку не было известно материалов, из которых возможно сделать такой прочный трос.
Но открытие углеродных нанотрубок в начале 1990-х гг. вынудило пересмотреть границы вероятного. Сотканная из карбоновых нанотрубок нить миллиметровой толщины способна выдержать нагрузку приблизительно 30 тысячь киллограм.
Соответственно, недорогие и надёжные путешествия на орбиту в кабине космического лифта из фантастического сюжета преобразовываются в практическую задачу для инженеров.
Пресс-служба CAPAROL
Рандомные показатели записей:
- Зачем нужна вентиляция гаража?
- Зачем нужны увлажнители воздуха. традиционные, ультразвуковые и паровые увлажнители воздуха plaston
Гидрошорты Arena Carbon Ultra: распаковка, обзор, тест, отзыв и рекомендации
Подборка наиболее релевантных статей:
-
Для чего нужна вентиляция крыши
Конденсат, на первый взгляд кажущийся таким безобидным, способен со временем уничтожить кровлю кроме того из металлочерепицы. Дабы этого не произошло,…
-
Нужен ли фильтр для очистки воды?
Водопроводная Вода-на первый взгляд думается чистой и пригодной для питья? Вы уверены, что стоит подвергать собственное здоровье таковой проверке?…
-
Для чего нужна экспертиза проектно сметной документации?
Как мы знаем строительство любых жилых объектов не обходится без создания проекта и предварительного планирования. Дело это важное и нужное для начала…
-
Всем известно, что масляная краска — это практически строительный архаизм. Ею нельзя красить стенки в жилых помещениях. Ею не рекомендует окрашивать…