SỢI CARBON LÀ GÌ? ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU SỢI CARBON TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP

Ứng dụng tua Carbon tàng trữ năng lượng giành riêng cho phương tiện giao thông. Một phân tích mới cho thấy các sợi carbon bao gồm thể hoạt động như những điện rất pin, lưu trữ năng lượng một bí quyết trực tiếp bên trong chúng.

Bạn đang xem: Ứng dụng của vật liệu sợi carbon trong ngành công nghiệp

Với phát hiện này xuất hiện những cơ hội sản xuất nên những loại pin sạc với cấu tạo mới, trong số ấy sợi carbon vẫn trở thành 1 phần quan trọng trong hệ thống năng lượng. Loại vật liệu đa công dụng này hoàn toàn có thể đóng góp đáng chú ý vào việc giảm trọng lượng của máy bay và các phương nhân thể giao thông sau đây – một thử thách lớn đối với quá trình năng lượng điện hóa những phương tiện vận tải này.

Với Máy bay chở khách phải phải nhẹ hơn rất những so với hiện nay để hoàn toàn có thể chuyển từ thực hiện xăng, dầu sang pin sạc điện. Đối với những loại xe hơi, bớt được trọng lượng đồng nghĩa cùng với quãng đường dịch rời sau những lần sạc sẽ được kéo dài thêm hơn nữa nữa.

Leif Asp, Giáo sư vật tư và Cơ khí máy vi tính tại Đại học technology Chalmers, đã thực hiện nghiên cứu kĩ năng của tua carbon giúp xem liệu nó hoàn toàn có thể thực hiện những tác vụ không giống thay vì chưng chỉ dễ dàng và đơn giản đóng vai trò là 1 trong loại vật tư gia thế hay không. Không thể tinh được thay, sợi carbon hoàn toàn có thể lưu trữ năng lượng!

“Thân xe tương đối sẽ không thể là một thành phần dùng để làm chuyên chở 1-1 thuần nữa, nó còn rất có thể kiêm tính năng một viên pin” – ông nói – “Sợi carbon còn có thể được sử dụng cho những mục đích khác, như thu hoạch đụng năng giao hàng cho các cảm ứng hay tụ điện tích điện và dữ liệu. Nếu toàn bộ các chức năng này có thể được tích phù hợp vào thân xe hoặc thiết bị bay, trọng lượng của những phương luôn thể này hoàn toàn có thể giảm đến 50%”.

Asp đang tập hợp một đội các nhà nghiên cứu và phân tích đa ngành – những người dân vừa xuất bạn dạng một nghiên cứu và phân tích về phương thức các vi cấu trúc sợi carbon tác động đến nằm trong tính điện hóa của chúng, tức khả năng vận động như những điện cực trong pin sạc lithium-ion của sợi carbon. Cho tới thời điểm này, đây vẫn luôn là một lĩnh vực nghiên cứu không được khai phá.

Các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu về nhiều một số loại vi kết cấu khác nhau của những loại sợi carbon thương mại dịch vụ trên thị trường. Họ mày mò ra rằng tua carbon với những tinh thể nhỏ kém kim chỉ nan có ở trong tính năng lượng điện hóa xuất sắc nhưng lại sở hữu độ cứng thấp hơn thông thường. Ngược lại, tua carbon có những tinh thể lớn, lý thuyết cao, sẽ sở hữu các ở trong tính điện hóa rất thấp để hoàn toàn có thể sử dụng trong những viên sạc pin có cấu trúc mới.

“Nay cửa hàng chúng tôi đã biết tua carbon đa tác dụng nên được sản xuất như thế nào để đạt được tài năng lưu trữ tích điện cao, trong lúc vẫn bảo vệ độ cứng chấp nhận được” – Asp nói – “Độ cứng có giảm đi một chút cũng không phải là vấn đề với nhiều ứng dụng của tua carbon như xe hơi chẳng hạn. Thị trường hiện bị thống trị bởi những vật liệu tổng thích hợp sợi carbon sang trọng vốn tất cả độ cứng dành cho máy bay. Cho nên các nhà sản xuất sợi carbon có tiềm năng không ngừng mở rộng tính ứng dụng của nó”.

Trong phân tích này, những loại sợi carbon với ở trong tính năng lượng điện hóa giỏi có độ cứng cao hơn nữa một chút so với thép, trong những khi cac một số loại sợi carbon với nằm trong tính điện hóa yếu lại cứng gấp rất nhiều lần thép.

Các nhà phân tích đang cộng tác với cả ngành công nghiệp xe pháo hơi với hàng không. Leif Asp giải thích rằng đối với ngành công nghiệp mặt hàng không, việc tăng độ dày của vật tư tổng phù hợp sợi carbon là quan trọng để bù đắp cho bài toán giảm độ cứng của nó nhằm mục tiêu làm pin cấu trúc mới. Đồng thời, điều này còn khiến cho tăng năng lực lưu trữ tích điện của chúng nữa.

“Mấu chốt là buổi tối ưu các phương nhân tiện ở cung cấp độ hệ thống – dựa trên các thuộc tính khối lượng, độ chắc, độ cứng, cùng điện hóa. Đó là cách lưu ý đến mới đối với ngành công nghiệp xe cộ hơi, vốn đang quen với việc tối ưu các thành phần riêng biệt biệt. Pin kết cấu có lẽ đang không công dụng như pin thông thường, nhưng vì chúng có khả năng chuyên chở, chúng rất có thể mang lại những thay đổi lớn ở lever hệ thống”.

Xem thêm: Ghế Xếp Nằm Bằng Gỗ - Ghế Gỗ Thư Giãn Giá Tốt, Giảm Giá Đến 40%

Ông nói tiếp: “Bên cạnh đó, mật độ năng lượng thấp hơn của pin kết cấu sẽ có tác dụng chúng an toàn hơn sạc tiêu chuẩn, đặc biệt là chúng không có chứa ngẫu nhiên vật hóa học dễ bay hơi nào”.

Chúng ta sẽ nghe những về gai carbon, hiểu rằng rằng tua carbon thường xuyên được sử dụng trong các đồ vật có mức giá trị cao và gồm độ bền lớn. Tuy nhiên sợi carbon là gì? đặc điểm của nó thế nào và lý do lại được rất nhiều nhà sản xuất ưa chuộng sử dụng mang đến vậy?

Sợi carbon là gì?

Sợi carbon là một loại gai công nghiệp có chứa ~90% là carbon (C) kết hợp với một số hóa học khác. Gai carbon gồm đặc tính là mảnh, nhẹ và kỹ năng chịu sức nóng cao, bao gồm độ cứng và khả năng chịu tải béo (gấp thép tới 5 lần) nên sợi carbon được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp đặc biệt là sản xuất xe pháo ô tô, lắp thêm bay...

Sợi carbon

Lý vày sợi carbon nhẹ cùng bền?

Do tua carbon được cấu thành từ bỏ 90% các nguyên tử carbon, mà các nguyên tử carbon có cân nặng chỉ 12g/mol (nhẹ hơn 5 lần sắt) đề xuất sợi carbon từ đó cũng thừa hưởng được công dụng nhẹ của carbon.

Kim cưng cửng hoặc than chỉ cũng được cấu trúc từ yếu tố carbon tuy nhiên cấu trúc sắp xếp khác nhau nên đặc điểm vật lý của các chất này cũng không giống nhau.

Kim cương cứng được cấu thành tự carbon có cấu tạo phân tử hình lục giác buộc phải vô cùng vững chắc chắn, có độ cứng và thời gian chịu đựng cực cao bởi vì thế dựa vào cấu tạo của kim cương cứng và áp dụng các công nghệ kỹ thuật, những kỹ sư đã chế tạo ra cấu tạo từ chất có cấu trúc riêng biệt có năng lực bền, chịu đựng lực và chịu nóng tốt đó là sợi carbon.

Cấu trúc sợi carbon gần tương tự như kim cương vậy

Ứng dụng của tua carbon

Sợi carbon có cấu tạo cực mảnh, mỗi sợi carbon bao gồm độ béo chỉ được xem bằng micromet (1/triệu của 1 m), form size còn nhỏ hơn cả các sợi tơ nhện vào tự nhiên cũng chính vì thế lúc dệt các sợi carbon lại với nhau ta sẽ được một sản phẩm vô cùng cứng cáp chắn. Ứng dụng trước tiên của tua carbon là được sử dụng trong lĩnh vực quân sự với các sản phẩm như xe cộ tăng, tên lửa.

Đã hơn 50 năm kể từ khi lần trước tiên sợi carbon ra đời, mặc dù nhiên tính đến ngày nay tua carbon ko được sử dụng thịnh hành bởi đơn giản quá trình phân phối sợi carbon vô cùng phức hợp và tốn kém dẫn tới giá thành của nó thừa cao, tua carbon chỉ được sử dụng trong các thành phầm cao cấp.

Mặc mặc dù công nghệ bây giờ đã phân phát triển, tín đồ ta đã vận dụng nhiều phương thức khác nhau với mục tiêu nhằm giảm giá thành của tua carbon, đưa các thành phầm làm từ tua carbon ngay gần hơn với quý khách tuy nhiên do trong quy trình sản xuất lượng vật liệu tiêu hao lớn, giá thành đầu tư cho sản phẩm móc, nhân công cao cũng chính vì vậy chi phí của gai carbon vẫn ở tại mức cao so với mặt phẳng chung. Nếu như bạn đang mong sử dung những sản phẩm được thiết kế từ tua carbon với túi tiền rẻ thì e rằng bạn phải chờ một khoảng thời gian dài nữa đấy.

Ứng dụng thông dụng nhất của tua carbon chính là sản xuất những phụ tùng, phụ khiếu nại trong sản xuất xe hơi cao cấp, máy cất cánh bởi từ bây giờ các sản phẩm động cơ rất khó có thể có thể cải tiến cao hơn thế thì việc thực hiện sợi carbon nhằm cải thiện hiệu suất của động cơ, bớt nhiên liệu tiêu hao, tăng mức độ bền... Là vấn đề cần thiết. Gai carbon cũng rất được sử dụng trong một vài sản phẩm phổ cập khác như phải câu cá, trang bị vi tính, xe đạp cao cấp...