Pada tahun 1860, Joseph Swan menemukan prototipe lampu pijar, lampu kawat karbon semi-vakum. Untuk menerangi malam yang gelap, sebagai badan bercahaya dari lampu listrik, serat karbon muncul.
Serat karbon awal tidak terlihat, terbuat dari serat alami, dengan sedikit kekuatan struktural, kualitas filamen yang terbuat darinya buruk, mudah putus saat digunakan, dan daya tahannya jauh dari ideal, dan dengan cepat digantikan oleh filamen tungsten. Akibatnya, penelitian serat karbon telah memasuki periode tidak aktif.
Pada tahun 1950-an, permintaan akan material yang tahan suhu tinggi, tahan korosi, dan berkekuatan tinggi di sektor kedirgantaraan meningkat, dan orang-orang kembali menaruh harapan pada karbida. Setelah serangkaian penelitian, material dengan titik leleh 3.600 ℃ akhirnya ditemukan dan secara resmi diberi nama "Serat Karbon".
Sifat terbaik serat karbon adalah ringan, kuat, kuat jenis tinggi, dan modulus jenis tinggi. Kepadatannya kurang dari 1/4 baja, kekuatan tariknya sekitar 10 kali lipat besi, dan modulus elastisitasnya sekitar 7 kali lipat besi. Selain itu, serat karbon memiliki berbagai karakteristik yang sangat baik, seperti tidak mudah lelah, tidak berkarat, stabilitas kimia, dan stabilitas termal yang baik.
Di bidang mesin pesawat, serat karbon terutama dipadukan dengan resin, logam, keramik, dan substrat lain dalam bentuk dasar yang diperkuat, dan perpaduan ini disebut komposit yang diperkuat serat karbon (CFRP), ia bekerja dengan baik dalam hal pengurangan berat dan efisiensi, mengurangi kebisingan dan emisi, meningkatkan kekuatan material, dan penghematan bahan bakar.
Komposit juga secara bertahap digunakan dalam komponen suhu tinggi pada mesin pesawat, seperti kateter katup luapan variabel (VBV) GEnx, yang terbuat dari amida maleat ganda (BMI) yang diperkuat serat karbon, dengan berat hanya 3,6 kg per kateter. Nosel aliran campuran (MFN) pada mesin SaM146 Rusia juga menggunakan komponen BMI yang diperkuat serat karbon, yang sekitar 20 kilogram lebih ringan daripada logam.
Di masa mendatang, dengan peningkatan lebih lanjut pada kekuatan dan ketangguhan komposit serat karbon, penerapan komposit serat karbon pada mesin pesawat akan populer: meningkatkan proses pembentukan plastik penyusutan termal CFRTP, meningkatkan proses karbon untuk membentuk komposit karbon/karbon CFRC, meningkatkan pembentukan proses logam CFRM, meningkatkan pembentukan proses karet CFRR...... Dalam kedua arah, komposit serat karbon akan menjadi material penting untuk mesin pesawat berkinerja tinggi di masa mendatang.
Waktu posting: 09-04-2019