У 1860 годзе Джозэф Свон вынайшаў прататып лямпаў напальвання — паўвакуумную лямпу з вугляродным дротам. Для асвятлення цёмнай ночы ў якасці святлівага цела электрычнай лямпы было выкарыстана вугляроднае валакно.
Раннія вугляродныя валокны былі непрыкметнымі, яны вырабляліся з натуральных валокнаў, мелі малую структурную трываласць, якасць вырабленых з іх нітак была нізкай, лёгка ламаліся пры выкарыстанні, а іх даўгавечнасць была далёкай ад ідэальнай, таму іх хутка замянілі вальфрамавымі ніткамі. У выніку даследаванні вугляродных валокнаў увайшлі ў перыяд спакою.
У 1950-х гадах попыт на высокатэмпературныя, каразійна-ўстойлівыя і высокатрывалыя матэрыялы ў аэракасмічнай галіне ўзрос, і людзі зноў усклалі свае надзеі на карбіды. Пасля серыі даследаванняў матэрыял з тэмпературай плаўлення 3600 ℃ быў нарэшце знойдзены і афіцыйна названы «вугляродным валакном».
Найлепшымі ўласцівасцямі вугляроднага валакна з'яўляюцца лёгкая вага, высокая трываласць, высокая ўдзельная трываласць і ўдзельны модуль пругкасці, яго шчыльнасць менш за 1/4 ад шчыльнасці сталі, яго каэфіцыент трываласці на расцяжэнне прыкладна ў 10 разоў вышэйшы, чым у жалеза, а модуль пругкасці пры расцяжэнні прыкладна ў 7 разоў вышэйшы, чым у жалеза. Акрамя таго, вугляроднае валакно мае шэраг выдатных характарыстык, такіх як нестабільнасць, нержавеючая, хімічная стабільнасць і добрая тэрмічная стабільнасць.
У галіне авіяцыйных рухавікоў вугляроднае валакно ў асноўным спалучаецца са смалой, металам, керамікай і іншымі падкладкамі ў выглядзе ўзмоцненай асновы, і гэта спалучэнне называецца вугляродна-армаванымі кампазітамі (CFRP). Яно добра працуе з пункту гледжання зніжэння вагі і эфектыўнасці, зніжэння шуму і выкідаў, паляпшэння трываласці матэрыялу і эканоміі паліва.
Кампазіты таксама паступова выкарыстоўваюцца ў высокатэмпературных кампанентах авіяцыйных рухавікоў, такіх як катетар зменнага пераліўнога клапана (VBV) GEnx, выраблены з падвойнага малеінавага аміду (BMI), узмоцненага вугляродным валакном, з вагой усяго 3,6 кг на катетар. У сопла змешанага патоку (MFN) на расійскім рухавіку SaM146 таксама выкарыстоўваюцца дэталі BMI, узмоцненыя вугляродным валакном, якія прыкладна на 20 кілаграмаў лягчэйшыя за метал.
У будучыні, з далейшым павышэннем трываласці і глейкасці вугляродных валакністыя кампазітаў, іх ужыванне ў авіяцыйных рухавіках стане папулярным: павысіць тэмпературу пластычнага ўсаджвання пры тэрмічнай канструкцыі вугляродных валакністыя кампазітаў (CFRTP), палепшыць працэс утварэння вугляродных кампазітаў CFRC, палепшыць працэс утварэння металічных CFRM, палепшыць працэс утварэння гумы CFRR... У любым выпадку, вугляродныя валакністыя кампазіты будуць важным матэрыялам для будучых высокапрадукцыйных авіяцыйных рухавікоў.
Час публікацыі: 09 красавіка 2019 г.