Cosa rende la fibra di carbonio così resistente

Perché la fibra di carbonio è così resistente?
La fibra di carbonio è costituita da filamenti di carbonio cristallino. Sono circa 100 volte più piccole di un capello umano. In numeri esatti, 0.0002-0.0004 pollici di diametro.

Il precursore della fibra di carbonio più comune utilizza il poliacrilonitrile (PAN), sebbene esistano altre alternative a base di carbonio. Nella fibra di carbonio, gli atomi di carbonio sono strettamente legati tra loro. Questo forma una catena di legami.

La disposizione unica dei cristalli rende il composito eccezionalmente resistente. Questa forza è ulteriormente migliorata se combinata con altre fibre di carbonio.

Pertanto, è la struttura incollata che rende la fibra di carbonio così infrangibile. Anche se è molto leggero.

Le fibre di carbonio possono essere tessute in forme permanenti. Ciò consente di utilizzare materiali compositi, ad esempio, nelle protesi. La fibra di carbonio è anche molto leggera.

Potresti aver sentito parlare di resistenza alla trazione. Questa qualità consente a qualsiasi cosa realizzata in fibra di carbonio di resistere a livelli elevati di tensione prima di rompersi. Questa qualità rende la fibra di carbonio utile nella fabbricazione di aeromobili.

Oltre ad essere estremamente resistente, la fibra di carbonio è anche incredibilmente resistente all'usura chimica e al calore, il che la rende ideale per l'uso industriale.

Infine, la fibra di carbonio è resistente al calore. Qualsiasi prodotto realizzato con questo materiale non si scioglierà facilmente. Questo lo rende un ottimo sostituto dell'acciaio.

I prodotti in fibra di carbonio possono resistere a temperature fino a 1,000 W/mK.

fibra di carbonio e metallo
Come accennato in precedenza, la fibra di carbonio viene spesso utilizzata nella fabbricazione di aeromobili. Sia la fibra di carbonio che l'acciaio hanno un alto livello di quello che viene chiamato "modulo di elasticità". Questa è una misura della rigidità di un materiale, o resistenza alla deformazione.

La fibra di carbonio e l'acciaio sono resistenti fino a 200 GPa, che è l'unità utilizzata per misurare il modulo di elasticità. Ciò che quel numero non tiene conto è che l'acciaio è significativamente più pesante della fibra di carbonio. Tenendo conto del peso, possiamo stimare che la fibra di carbonio sia in realtà cinque volte più resistente dell'acciaio!