Конструкционные композиты

Самое массовое применение углеволокна - производство композитов с высокими физико-механическими свойствами (конструкционных).

По мере развития знаний люди в своих конструкциях применяли дерево/камень, металлы, смолы.  

В 20м веке появились стекловолокно, углеволокно, арамидные и в целом синтетические волокна.

Все это разложило применение различных материалов "по полочкам".

В наше время одновременно применяется и дерево, и камень, и металлы,  и стекловолокно, и углеволокно.

Углепластик стал коммерчески доступен в 1970е годы, сейчас он становится дешевле и внедряется там, где не хватает прочности стеклопластика (и хватает денег на углепластик).

Основное применение углеволокна - авиация.

Для изготовления некоторых моделей самолетов применяется до 35тн углеволокна.

Второе существенное направление использования углеволокна - лопасти ветроэлектрогенераторов.

Также есть много нишевых, но очень важных применений:

1. Товары для спорта, активного отдыха и хобби

2. Детали из углепластика для промышленного оборудования

Во многих применениях, где используются традиционные материалы, необходимы локальные усиления углепластиком (как максимально прочным материалом).

Это ситуация, когда углепластик пришел на смену предыдущим доступным материалам (замена сначала металла, затем полимерного пластика, затем стеклопластика).

* Например, для промышленного клининга необходимы легкие+прочные+длинные трубки пылесосов для уборки объектов на высоте 4-7 метров без стремянок и вспомогательных конструкций. Такие трубки производятся из углепластика.

* Многие виды оборудования требуют небольших, но прочных элементов для работы под силовыми нагрузками. Например, рамные конструкции, детали досмотрового и сканирующего оборудования, компоненты бугельных крутильных машин, ткацких станков, типографских станков.

* Часто условия эксплуатации требуют, чтобы корпус прибора был выполнен из легкого прочного материала, одновременно устойчивого к коррозии и механическому воздействию. Это корпусы некоторых приборов и оборудования.

* Различные валы и ролики для конвейерных линий. Углепластик дает существенные преимущества для подобного применения, особенно для линий, работающих на высоких оборотах.

Наглядная прочность трубок для промышленного пылесоса, суммарная длина 5м Вес трубок 970г / Вес воды 4,2кг

3. Автомобильная промышленность

В автопроме с каждым годом увеличивается применение углепластика с целью уменьшения веса машины и увеличения безопасности.

Некоторые виды рам автомобилей премиальных марок и гоночных машин полностью сделаны из углепластика.

Увеличивается применение углепластика для создания ударопоглощающих элементов кузова для увеличения безопасности водителя и пассажиров.

4. Дроны, БПЛА, дельтапланы, самолеты, летающие автомобили

Значение беспилотной авиации сегодня трудно переоценить

Корпусы беспилотных летальных аппаратов делают из углепластика

Как и в "большой авиации" углепластик применяется благодаря высокой прочности при низком весе

5. Сосуды/баллоны для работы под давлением

Большой рынок потребления углеволокна для углепластика - баллоны под давлением из углепластика.

6. Усиление углеволокном зданий и сооружений

Углеволокно массово применяется в строительных и реставрационных работах, когда нужно значительно усиливать несущие конструкции (в том числе в сейсмо опасных зонах) и защищать опоры и балки от коррозии.