Kohlefaserverstärkte Verbundwerkstoffe (CFK)

2022-08-18 19:20:30

Kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoff, englische Abkürzung (CFK), als Leichtbauwerkstoff ist CFK (Carbonfaserverstärkter Verbundwerkstoff) aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wie geringes Gewicht und hohe Festigkeit als Kronjuwel der Werkstoffbranche bekannt. „Die effektivste Lösung, die das Gewicht des Produkts deutlich reduzieren kann, gilt als eines der idealen Materialien zur Verbesserung der Energieeffizienz und spielt eine immer wichtigere Rolle im Fahrzeugleichtbau.

CFK-Struktur und Eigenschaften

Es ist eine spezielle Faser, die hauptsächlich aus Kohlenstoffelementen besteht, und ihr Kohlenstoffgehalt variiert je nach Art, im Allgemeinen mehr als 90 %. Kohlenstofffasern haben die Eigenschaften allgemeiner Kohlenstoffmaterialien, wie z. B. Hochtemperaturbeständigkeit, Reibungswiderstand, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Gewebe, das entlang der Faserachse eine hohe Festigkeit aufweist. Kohlenstofffasern haben ein geringes spezifisches Gewicht und daher eine hohe spezifische Festigkeit

Anwendungsgebiete von CFK

Luft- und Raumfahrt

Die Anwendung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen in Flugzeugen lässt sich bis vor 30 Jahren zurückverfolgen. Das Heckteil der Kampfjets der US Navy F-14 und Air Force F-15 verwendet Borfaser-Epoxidharzmaterialien. Danach entdeckten die Menschen die hervorragenden Eigenschaften von Kohlefaser-Verbundwerkstoffen und begannen, sie nach und nach auf Militär- und Transportflugzeuge anzuwenden.

Autoindustrie

Die Materialeigenschaften und Entwicklungstrends von Kohlefaserverbundwerkstoffen entsprechen den Leichtbauanforderungen der Automobilindustrie. Insbesondere mit der Entwicklung von New Energy Vehicles werden Kohlefaserverbundwerkstoffe immer häufiger in Automobilen eingesetzt.

Marineschiff

In den 1940er Jahren verwendete die US-Marine erstmals Kohlefaser-Verbundwerkstoffe für den Schiffsbau. Dank seiner hervorragenden Leistung in Meerwasserumgebung wird es häufig in Marineschiffen eingesetzt.

Windkraft

Im Bereich der Windkrafterzeugung sind Verbundwerkstoffe die Hauptmaterialien für die Herstellung von Windkraftflügeln und anderen wichtigen Strukturkomponenten. Mehr als 90 % des Gewichts der Schaufeln bestehen aus Verbundwerkstoffen, die die Anforderungen für die Entwicklung von großen, leichten, leistungsstarken und kostengünstigen Schaufeln zur Stromerzeugung erfüllen können. .

Sportwaren

Mitte der 1980er Jahre entwickelten Italien, Frankreich, das Vereinigte Königreich und die Vereinigten Staaten nacheinander Kohlefaserfahrräder mit Kohlefaserrohren und mit dem Rahmen verbundenen Gelenken aus Aluminiumlegierung.

Weitere Sportartikelbereiche: Golfschläger, Angelruten, Tennisschläger, Badmintonschläger, Snowboards usw.