Године 1860, Џозеф Свон је изумео прототип инкандесцентних лампи, полувакуумску лампу од угљеничне жице. Да би осветлио тамну ноћ, као светлосно тело електричне светлости, настала су угљенична влакна.
Рана угљенична влакна нису била приметна, била су направљена од природних влакана, са малом структурном чврстоћом, квалитет филамента од њих је био лош, лако се ломио током употребе, а његова издржљивост је била далеко од идеалне, па су брзо замењена волфрамовим филаментом. Као резултат тога, истраживање угљеничних влакана је ушло у период мировања.
Педесетих година прошлог века, потражња за материјалима отпорним на високе температуре, корозију и високу чврстоћу у ваздухопловном сектору је порасла, и људи су поново усмерили своје наде ка карбидима. Након низа студија, материјал са тачком топљења од 3.600 ℃ је коначно пронађен и званично назван „Угљенична влакна“.
Најбоља својства угљеничних влакана су мала тежина, висока чврстоћа, висока специфична чврстоћа и специфични модул еластичности, њихова густина је мања од 1/4 густине челика, њихова затезна чврстоћа је око 10 пута већа од чврстоће гвожђа, а модул еластичности истезања је око 7 пута већи од гвожђа. Поред тога, угљенична влакна имају низ одличних карактеристика, као што су отпорност на замор, отпорност на рђу, хемијска стабилност и добра термичка стабилност.
У области авио-мотора, угљенична влакна се углавном комбинују са смолом, металом, керамиком и другим подлогама у облику ојачане основе, а та комбинација се назива композити ојачани угљеничним влакнима (CFRP), што је добро у погледу смањења тежине и ефикасности, смањења буке и емисије, побољшања чврстоће материјала и уштеде горива.
Композити се такође постепено користе у компонентама авионских мотора отпорним на високе температуре, као што је катетер са променљивим преливним вентилом (VBV) GEnx, направљен од двоструког малеинског амида (BMI) ојачаног угљеничним влакнима, са тежином од само 3,6 кг по катетеру. Млазница са мешовитим протоком (MFN) на руском мотору SaM146 такође користи делове BMI ојачане угљеничним влакнима, који су око 20 килограма лакши од метала.
У будућности, са даљим побољшањем чврстоће и жилавости композита од угљеничних влакана, примена композита од угљеничних влакана у авио-моторима биће популарна: побољшање CFRTP-а процеса термичког скупљања, побољшање процеса формирања угљеника за формирање CFRC угљенично/угљеничних композита, побољшање формирања CFRM металног процеса, побољшање формирања CFRR гуменог процеса ...... У оба смера, композити од угљеничних влакана биће неопходан материјал за будуће високоперформансне авио-моторе.
Време објаве: 09. април 2019.