Применение углеродного волокна

1. В теплоизоляции нужны термостойкость и низкая теплопроводность материала.

Углеродное волокно - незаменимый теплоизолирующий материал для электровакуумных печей.

Углевойлок применяется в чистом виде, без обработки.

Из тканей и войлока таже делают композиты для теплоизоляции.

 

Применяют такие композиты в электротермических печах при температуре от 1000 Ц до 3000 Ц в вакууме либо среде азота, аргона (в среде защитных газов).

Например, композит УКМТ.

Эффективность применения в теплоизоляции обсусловлена структурой углеволокна и его физико-химическими свойствами.

Вискозное углеволокно на микроуровне содержит много пор и микропустот - изоляторов и преград для потерь тепла.

По этой причине оно обладает низкой прочностью, но зато хорошими теплоизоляционными свойствами.

Отрасли, где активно используются вакуумные печи с углеродной теплоизоляцей:

  • выращивание монокристаллов. Например, процесс Чохральского для производства монокристаллического кремния "фотовольтаического" и "электронного" качества;
  • направленная кристаллизация. Например, изготовление турбинных лопаток;
  • термическая обработка металлов. Общепринятая терминология - ВТО;
  • высокотемпературная пайка;
  • спекание различных материалов. Например, керамики, металлов, карбидов и т.д.;
  • цементация;
  • карбонизация;
  • графитация.
Теплоизоляционная плита на основе войлока Войлок — многослойная теплоизоляция Тепловой экран цилиндрической формы
Поры и пустоты внутри углеволокна Теплоизоляционная плита Многослойная теплоизоляция Тепловой экран цилиндрический

2. Примененение углеродного волокна в электрических нагревателях.

Закон Джоуля-Ленца:

Применяемые материалы: нить, лента, ткань.

  • обогрев «теплый пол»;
  • обогрев «оттайка кровли от наледи и снега»;
  • разогрев битума; 
  • обогреватель-картина; пленочный нагреватель, керамический нагреватель. Подробне - в разделе про нить.
  • автотехника: нагреватели сидений, обогрев руля и зеркал.
  • автоспорт: нагреваемые чехлы для подогрева гоночных шин.
  • автотехника: подогреватели топливных насосов дизельных двигателей. 
  • кварцевые инфракрасные нагреватели на основе углеродной нити. 
  • текстиль: нагревательные модули для верхней одежды.
  • домашний текстиль: электрические одеяла, матрацы, накидки.
  • медицинская техника: обогреваемые операционные столы и кровати для больных.
  • мощные нагреватели из углеродных тканей (3 кВт на кв.м) для монтажа битумной кровли. 
  • углерод-углеродные композитные нагреватели для высокотемпературных вакуумных печей.

 

Нагревательный кабель Модуль для теплого пола из нагревательного кабеля Нагревательная лента Обогреватель помещения на основе нагревательной ленты
Нагревательный кабель Модуль для теплого пола из нагревательного кабеля Нагревательная лента Обогреватель помещения на основе нагревательной ленты

 

Модуль для обогрева сиденья Нагреватель дизельного топлива Нагреватель для вакуумной печи Инфракрасный кварцевый нагреватель
Модуль для обогрева сиденья Нагреватель дизельного топлива Нагреватель для вакуумной печи Инфракрасный кварцевый нагреватель

9. Функциональные композиты на основе углеволокна.

3. Биологическая совместимость — для медицины

  • Углеродное волокно на основе вискозы – мягкое и нежное, как и сама вискоза. В то же время поверхность волокна содержит поры, которые впитывают продукты распада белков и яды и волокно одновременно является электропроводным, что важно для электростимуляции клеток кожи.
  • На основе графитированных и активированных тканей производятся салфетки для обработки ран, ожогов, трофических язв, пролежней, а также дренаж для удаления гноя из внутренних полостей при абсцессах. 
  • Измельченное активированное волокно АУТ-МИ является энтеросорбентом с высочайшим уровнем сорбции токсинов из желудочно-кишечного тракта.
  • Благодаря силе сорбции является заменителем антибиотиков при лечении некоторых заболеваний (гонорея у беременных, сорбция патогенных бактерий и их токсинов из желудочно-кишечного тракта). 
  • Углерод-углеродные композиты на основе графитированных тканей  применяются в качестве костных протезов. 
  • Фторированное углеволокно косвенно применяется в медицине при изготовлении сверхнадежных литиевых элементов питания для кардиостимуляторов. 

Отдельная тема - электротерапия. Из углеродных тканей производят электроды для эмс-жилетов (ems-электроды).

Углеткань является токопроводящей, хорошо держит контакт с кожным покровом (не раздражает его и не взаимодействует химически, в отличие от металлов).

Поэтому в последнее время углеткань активно применяется в качестве токоподвода для костюмов электростимулирующего фитнеса (вместо металлизированных тканей).

 

      Применение углерод-углеродного композита в качестве костного протеза
Применение углеродной ткани при лечении флегмоны Применение углерод-углеродного композита в качестве костного протеза

 

Салфетка для заживления ожогов   Измельченное активированное углеродное волокно Дренаж для вывода гноя из полостей организма (углеткань+фторопласт)
Углеткань для заживления ожогов Применение углеткани при лечении ожогов лица Измельченное активированное углеродное волокно Дренаж для вывода гноя из полостей организма (углеткань+фторопласт)

4. Химическая стойкость — для защиты от коррозии

Вискозная углеродная ткань применяется для защиты емкостей от коррозии, где одновременно необходима гибкость и мягкость тканей, хорошая пропитываемость смолами, токопроводность.
Применение: емкости для плавиковой кислоты, защитные аноды для трубопроводов.

5. Электромагнитное экранирование.

Сложная морфологическая структура элементарного волокна, волокнистая структура материала в целом и одновременно токопродность углерода – вот совокупность свойств, обеспечивающих применение материала в качестве экрана от электромагнитных излучений (ЭМИ).

Применение:

  • любые устройства, сооружения и изделия, где необходимо обеспечить отсутствие электромагнитного излучения в определенном диапазоне,
  • устройство переговорных комнат высокого уровня безопасности,
  • комнаты релаксации и отдыха,
  • чехлы для изоляции и блокирования доступа к мобильным устройствам, для изоляции навигаторов, пейджеров, крупногабаритного радиолокационного оборудования, считывающего оборудования,
  • экранирующая защитная одежда для энергетиков,
  • медицинский и спортивный экранирующий текстиль (майки, кальсоны, налокотники, наколенники, постельное белье).
Чехол для блокирования доступа к мобильному телефону
Чехол для блокирования доступа к мобильному телефону

Экраны и чехлы из углеродной ткани \ войлока являются пассивными и не нуждаются в источниках питания, не являются техническим средством защиты информации.

Просты и удобны в изолировании телефона как источника ЭМИ. Нужны, например, при общении с человеком, у которого установлен кардиостимулятор.

6. Углерод-углеродные композиты стабильны в критических условиях.

  • угленаполненные фторопласты Флувис, Супер-Флувис для запорной арматуры компрессорной техники.
  • угленаполненные полиамиды УПА для автомобильных компонентов (шаровые опоры, опорные шайбы, подшипники скольжения), для элементов уплотнения гидроцилиндров, для компонентов пищевого оборудования.
  • углепластики ФУТ и УГЭТ на основе углеродных тканей для подшипников скольжения, работающих без смазки в воде.
  • конструкционный углекомпозит УКМК.
Угленаполненный фторопласт Угленаполненный полиамид Подшипник скольжения из углепластика Конструкционный углекомпозит УКМК на основе вискозной углеткани
Угленаполненный фторопласт Угленаполненный полиамид Подшипник скольжения из углепластика Конструкционный углекомпозит УКМК на основе вискозной углеткани

7. Высокая сорбционная активность — для фильтров и суперконденсаторов

  • костюмы химзащиты (на основе ткани САУТ-1С),
  • картриджи для фильтрации воды и воздуха (на основе активированного войлока),
  • суперконденсаторы / ионисторы,
  • нефтеловушки (блок последней очистки сточной воды),
  • системы очистки гальванических растворов (ткань Бусофит).

8. Композиционные материалы из полиакрилонитрильного углеволокна обладают уникальными свойствами.

1. Мы изготавливаем пластины и трубки из углепластика.

 

9. Применение в углепластиках.

Поделиться ссылочкой: