Carbono: Características, Composición

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Video: Química del Carbono - Lección Teórica 2024, Junio
Anonim

Por primera vez, el carbono en la industria automotriz comenzó a usarse en la creación de autos deportivos en los años 60. Poco a poco, comenzó a llamar la atención de los fabricantes de máquinas convencionales, lo que se debió a las propiedades inusuales de este material.

Espejo de fibra de carbono
Espejo de fibra de carbono

Carbono y su composición

El carbono (o fibra de carbono) es un conjunto de los filamentos más finos (0,09 mm de diámetro) de carbono, cuya resistencia es comparable a la del acero aleado con una masa mucho menor (aproximadamente como la del aluminio). La fibra se teje a partir de estos hilos; el resultado es una tela muy duradera. Las fibras se pueden disponer al azar o en forma de tejido.

El material de partida para producir fibra de carbono es el poliacrilonitrilo, una sustancia blanca que se asemeja a la lana en sus propiedades. Se calienta varias veces en un ambiente de gas inerte. En la primera etapa, a una temperatura de + 260 ° C, la estructura de la sustancia cambia (a nivel molecular), luego ya a + 700 ° C, los átomos de carbono "fuerzan a descargar" hidrógeno. Gradualmente, después de varias veces de calentamiento, se lleva a + 3000 ° C; este proceso se llama grafitización. Como resultado, el carbono se vuelve más y el enlace entre sus átomos es más fuerte. En pocas palabras, el carbono puede considerarse fibra de carbono calentada hasta la carbonización.

Características y aplicaciones del carbono

Una de las principales cualidades positivas del carbono es su alta resistencia, alcanzando los 1500 kg / cu. En este caso, la resistencia a la tracción alcanza los 1800 mPa. El límite de temperatura de este material es de + 2000 ° C. Los filamentos de fibra de carbono funcionan bien solo en tensión, por lo que hacer una estructura rígida es muy problemático. El carbono es bastante frágil, se desmorona con el impacto, por lo que es casi imposible reparar la pieza. Con la exposición constante a la luz ultravioleta, la fibra de carbono pierde su color original. Sin embargo, las propiedades positivas superan las desventajas; Esto lo confirma la fabricación de discos de freno, pastillas para automóviles deportivos, sin mencionar la tecnología espacial.

Una de las características del carbono es la gravedad específica (o densidad del tejido), expresada en g / sq. m) Este parámetro depende del grosor de la fibra, que puede contener varios miles de hilos. Por ejemplo, si la marca contiene la designación 2K, entonces hay 2000 hilos en la fibra. El carbono más duradero se abrevia como UHM. Además de la densidad, una característica importante es la forma en que se tejen los hilos (está ausente en el material más barato).

Al afinar vehículos, los tipos de tejido como sarga, satén, liso se utilizan con mayor frecuencia. El número más común de hebras en una fibra es de 1 a 24K. Este último tipo de tejido se utiliza ampliamente en la fabricación de equipos militares sometidos a un estrés enorme.

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