I 1860 oppfant Joseph Swan prototypen til glødelamper, halvvakuum-karbontrådlampen. For å lyse opp den mørke natten, som lyslegemet til det elektriske lyset, ble karbonfiber brukt.
Den tidlige karbonfiberen var ikke merkbar. Den var laget av naturlige fibre med liten strukturell styrke, kvaliteten på filamentene var dårlig, de brekket lett i bruk, og holdbarheten var langt fra ideell, og den ble raskt erstattet av wolframfilament. Som et resultat har karbonfiberforskningen gått inn i en sovende periode.
På 1950-tallet økte etterspørselen etter høytemperatur-, korrosjonsbestandige og høyfaste materialer i luftfartssektoren, og folk rettet igjen håpet mot karbider. Etter en rekke studier ble materialet med et smeltepunkt på 3600 ℃ endelig funnet og offisielt kalt «karbonfiber».
Karbonfiber har de beste egenskapene: lettvekt, høy styrke, høy spesifikk styrke og god spesifikk modul. Tettheten er mindre enn 1/4 av stål, strekkfastheten er omtrent 10 ganger høyere enn jern, og elastisitetsmodulen er omtrent 7 ganger høyere enn jern. I tillegg har karbonfiber en rekke utmerkede egenskaper, som utmattelsesbestandighet, rustbestandighet, kjemisk stabilitet og god termisk stabilitet.
Innen flymotorer kombineres karbonfiber hovedsakelig med harpiks, metall, keramikk og andre underlag i form av forsterkede baser, og kombinasjonen kalles karbonfiberforsterkede kompositter (CFRP). Det fungerer bra når det gjelder vektreduksjon og effektivitet, reduserer støy og utslipp, forbedrer materialstyrke og drivstofføkonomi.
Kompositter blir også gradvis brukt i høytemperaturkomponenter i flymotorer, som for eksempel GEnx-kateteret med variabel overløpsventil (VBV), laget av karbonfiberforsterket dobbelt maleinsyreamid (BMI), med en vekt på bare 3,6 kg per kateter. Blandetstrømningsdysen (MFN) på den russiske SaM146-motoren bruker også karbonfiberforsterkede BMI-deler, som er omtrent 20 kilo lettere enn metallet.
I fremtiden, med ytterligere forbedring av styrken og seigheten til karbonfiberkompositter, vil bruken av karbonfiberkompositter i flymotorer bli populær: forbedre CFRTP (Corn- og krympeplastprosessen) for dannelse av termisk krymping av plast, forbedre karbonprosessen for å danne CFRC karbon/karbonkompositter, forbedre dannelsen av CFRM-metallprosessen, forbedre dannelsen av gummiprosess-CFRR ...... I begge retninger vil karbonfiberkompositter være et essensielt materiale for fremtidige høyytelsesflymotorer.
Publisert: 09. april 2019