CFK steht für kohlenstofffaserverstärkte Polymermatrix-Verbundwerkstoffe

2022-08-18 19:17:02

CFK steht für kohlenstofffaserverstärkte Polymermatrix-Verbundwerkstoffe.

Kohlefaser hat eine höhere Leistung als Glasfaser. Die Zugfestigkeit von kohlefaserverstärkten Polymermatrix-Verbundwerkstoffen ist höher als die von Glasfasern. Sein Elastizitätsmodul ist 4- bis 6-mal so hoch wie der von Glasfasern, und seine Festigkeit und Elastizität liegen bei einer hohen Temperatur von 2000 Grad Celsius. Der Modul bleibt im Wesentlichen unverändert, und der geringe Überlauf unterhalb von 180 Grad Celsius wird nicht spröde. Darüber hinaus sind seine spezifische Festigkeit und sein spezifischer Modul unter allen hitzebeständigen Fasern am höchsten, sodass Kohlenstofffasern eine ideale Verstärkungsphase sind, also kohlenstofffaserverstärktes Polymer. CFK ist der am weitesten verbreitete Werkstoff. CFK hat eine geringere Dichte und eine höhere spezifische Festigkeit und einen höheren spezifischen Modul als FRP. Seine spezifische Festigkeit beträgt das 5- bis 6-fache der von hochfestem Stahl und Titanlegierungen und das 2-fache der von GFK. Der spezifische Modul ist 3- bis 4-mal so hoch wie der dieser Materialien. Daher wird CFK in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet, z. B. für die Nutzlasttür des Space Shuttles, den Hilfsträger, das Seitenleitwerk, die aktive Fahrwerkstür, den Innendruckbehälter usw., wodurch das Space Shuttle um bis zu 2 t reduziert wird. Darüber hinaus kommt CFK auch in den großflächigen Strukturträgern und Solarzellenträgern der Raumstation zum Einsatz. 

Darüber hinaus wird CFK in der Luftfahrtindustrie häufig verwendet, z. B. in Flugzeughauptflügelschalen, Heckflügeln, horizontalen und vertikalen Leitwerken, Spoilern, Höhenrudern, internen und externen Querrudern usw. Darüber hinaus wird CFK auch für einige Produkte verwendet, die dies erfordern leichter, stärker und steifer als GFK, wie z. B. Tennisschläger, Golfschläger, Angelruten, Rennwagenkarosserien usw. in Sportartikeln.