Was Kohlefaser so stark macht

Warum ist Kohlefaser so stark?
Kohlenstofffasern werden aus kristallinen Kohlenstofffilamenten hergestellt. Sie sind etwa 10-mal kleiner als ein menschliches Haar. In genauen Zahlen 0,0002-0,0004 Zoll im Durchmesser.

Der gebräuchlichste Kohlenstofffaservorläufer verwendet Polyacrylnitril (PAN), obwohl es auch andere kohlenstoffbasierte Alternativen gibt. In Kohlenstofffasern sind Kohlenstoffatome fest miteinander verbunden. Dies bildet eine Kette von Bindungen.

Die einzigartige Anordnung der Kristalle macht das Komposit außergewöhnlich stark. Diese Festigkeit wird durch die Kombination mit anderen Kohlenstofffasern noch verstärkt.

Daher ist es die gebundene Struktur, die die Kohlefaser so unzerbrechlich macht. Obwohl es sehr leicht ist.

Kohlefasern können zu dauerhaften Formen verwoben werden. Dies ermöglicht den Einsatz von Kompositmaterialien beispielsweise in der Prothetik. Kohlefaser ist auch sehr leicht.

Sie haben vielleicht schon von Zugfestigkeit gehört. Diese Qualität ermöglicht es allem, was aus Kohlefaser besteht, hohen Spannungen standzuhalten, bevor es bricht. Diese Qualität macht Kohlefaser für die Herstellung von Flugzeugen nützlich.

Kohlefaser ist nicht nur extrem stark, sondern auch unglaublich widerstandsfähig gegen chemischen Verschleiß und Hitze, was sie ideal für den industriellen Einsatz macht.

Schließlich ist Kohlefaser hitzebeständig. Jedes Produkt aus diesem Material schmilzt nicht leicht. Dies macht es zu einem hervorragenden Ersatz für Stahl.

Kohlefaserprodukte können Hitze bis zu 1,000 W/mK standhalten.

Kohlefaser und Metall
Wie bereits erwähnt, wird Kohlefaser häufig bei der Herstellung von Flugzeugen verwendet. Sowohl Kohlefaser als auch Stahl haben ein hohes Maß an sogenanntem "Elastizitätsmodul". Dies ist ein Maß für die Steifheit eines Materials oder den Widerstand gegen Verformung.

Kohlefaser und Stahl sind bis zu 200 GPa stark, was die Einheit ist, die zur Messung des Elastizitätsmoduls verwendet wird. Was diese Zahl nicht berücksichtigt, ist, dass Stahl deutlich schwerer ist als Kohlefaser. Unter Berücksichtigung des Gewichts können wir schätzen, dass Kohlefaser tatsächlich fünfmal stärker ist als Stahl!