Pour la première fois, le carbone dans l'industrie automobile a commencé à être utilisé dans la création de voitures de sport dans les années 60. Peu à peu, il a commencé à attirer l'attention des fabricants de machines conventionnelles, ce qui était dû aux propriétés inhabituelles de ce matériau.
Le carbone et sa composition
Le carbone (ou fibre de carbone) est un ensemble des filaments les plus fins (diamètre 0,09 mm) de carbone, dont la résistance est comparable à l'acier allié avec une masse beaucoup plus faible (environ comme celle de l'aluminium). La fibre est tissée à partir de ces fils; le résultat est un tissu très résistant. Les fibres peuvent être disposées de manière aléatoire, ou elles peuvent être sous forme de tissage.
Le matériau de départ pour la production de fibre de carbone est le polyacrylonitrile, une substance blanche qui ressemble aux propriétés de la laine. Il est chauffé plusieurs fois dans un environnement de gaz inerte. Au premier stade, à une température de + 260 ° C, la structure de la substance est modifiée (au niveau moléculaire), puis déjà à + 700 ° C, les atomes de carbone "forcent à déverser" de l'hydrogène. Progressivement, après plusieurs temps de chauffage, il est porté à + 3000°C - ce processus est appelé graphitisation. En conséquence, le carbone devient plus important et la liaison entre ses atomes est plus forte. Pour faire simple, le carbone peut être considéré comme de la fibre de carbone chauffée jusqu'à la carbonisation.
Caractéristiques et applications du carbone
L'une des principales qualités positives du carbone est sa haute résistance, atteignant 1500 kg / cu. m. Dans ce cas, la résistance à la traction atteint 1800 mPa. La température limite de ce matériau est de + 2000°C. Les filaments de fibre de carbone ne fonctionnent bien qu'en tension, donc faire une structure rigide est très problématique. Le carbone est assez fragile, s'effrite à l'impact, il est donc presque impossible de réparer la pièce. Avec une exposition constante à la lumière ultraviolette, la fibre de carbone perd sa couleur d'origine. Cependant, les propriétés positives l'emportent sur les inconvénients; Ceci est confirmé par la fabrication de disques de frein, de plaquettes pour voitures de sport, sans oublier la technologie spatiale.
L'une des caractéristiques du carbone est la densité (ou densité du tissu), exprimée en g/m². m. Ce paramètre dépend de l'épaisseur de la fibre, qui peut contenir plusieurs milliers de fils. Par exemple, si le marquage contient la désignation 2K, alors il y a 2000 fils dans la fibre. Le carbone le plus durable est abrégé en UHM. En plus de la densité, une caractéristique importante est la façon dont les fils sont tissés (elle est absente dans le matériau le moins cher).
Lors du réglage des véhicules, les types de tissage tels que Twill, Satin, Plain sont le plus souvent utilisés. Le nombre le plus courant de brins dans une fibre est de 1 à 24K. Ce dernier type de tissu est largement utilisé dans la fabrication d'équipements militaires soumis à d'énormes contraintes.
