Tilkoma koltrefja hefur endurskrifað sögu efna og iðnaðarframleiðslu. Eftir glertrefjar táknar koltrefjar aðra byltingarkennda uppgötvun. Óvenjulegur eiginleiki þess, mikill styrkur, mikill stuðull, hitaþol, þreytuþol, rafleiðni, ljósflutningur og vinnsluhæfni-hafa, gerðu það að hornsteini nútímatækni. Rannsóknir á koltrefjum halda áfram að komast áfram og kolefnistrefja samsetningar eru nú mikið notaðar í fjölmörgum atvinnugreinum.
Fyrst þróað á sjötta áratugnum fór koltrefjar í þrjá áratugi af mikilli rannsóknum áður en afkastamikil afbrigði komu fram á níunda áratugnum og hvata stökk í vísindalegum og tæknilegum framförum. Kolefni er sérhæft efni sem samanstendur aðallega af kolefni, framleitt með hitauppstreymi, kolefnis- og grafískuferlum. Mikið kolefnisinnihald þess og ekki bráðna einkenni við hitameðferð aðgreina það frá hefðbundnum efnum.
Líkamlegir eiginleikar
Kolefnistrefjar sýna einstaka hitauppstreymi vegna mjög anisotropic eðlis grafítkristalla. Ólíkt flestum traustum efnum er sérstakur hiti þess tiltölulega stöðugur í mismunandi stigum af myndun. Varma leiðni í kolefnisefnum byggir á titringi grindar frekar en rafeindahreyfingu og víkur frá Wiedemann-Franz lögunum sem fram komu í málmum. Samhliða kornstefnu, hitaleiðni hennar keppir við eir. Rafmagnlega, kolefnistrefjar sýna fram á hálfleiðara-eins eiginleika, með viðnám áhrif frá burðarstyrk og vinnsluhita.
Efnafræðilegir eiginleikar
Sem trefja kolefnisefni sýnir koltrefjar efnafræðileg óvirk við venjulegar aðstæður og bregst aðeins við sterkum oxunarsýrum eða sérhæfðum lyfjum. Undir 250 gráðu gengur það í lágmarks efnafræðilegum breytingum, svo sem oxun eða samsetningarmyndun. Porous uppbygging þess, með um það bil 25% porosity, auðveldar gas afsog við upphitun, eykur rafmagnsstöðugleika og hentugleika fyrir rafrænan notkun.
Hagnýt forrit kolefnistrefja samsetningar
Nútíma koltrefjar samsetningar falla aðallega í hitauppstreymisflokkinn og sameinar venjulega kolefnis trefjar og epoxý kvoða með sérhæfðum ráðhúsferlum. Þessir samsetningar halda kjarna kosti koltrefja-ljósvigtar, mikils styrkleika og hitauppstreymisstöðugleika-þegar hann er betri en málmar í styrk-til-þyngdarhlutföllum.
Í iðnaðarstillingum þjóna kolefnistrefja samsetningar sem háhita byggingarefni fyrir íhluti eins og eldflaugastúra, hitauppstreymi og geimfar loftnetfestingar. Þeir mynda einnig mikilvæga burðarvirki í flugvélum, halasamstæðum og lendingarbúnaði. Í flutningum eru umsóknir allt frá bifreiðaknúnum stokka og fjöðrunarkerfi til sjávarverkfræðinga íhluta eins og fiskiskipa.
Frá geimferðum til endurnýjanlegrar orku halda koltrefjar samsetningar áfram að endurskilgreina möguleika verkfræðinnar og jafnvægi á óviðjafnanlegan árangur með því að þróa sjálfbærni markmið. Ferð þeirra frá forvitni á rannsóknarstofu til iðnaðar nauðsynlegra undirstrikar efnislega byltingu sem enn þróast í alþjóðlegum atvinnugreinum.
