Wat koolstofvezel zo sterk maakt

Waarom is koolstofvezel zo sterk?
Koolstofvezel is gemaakt van kristallijne koolstoffilamenten. Ze zijn ongeveer 100 keer kleiner dan een mensenhaar. In exacte cijfers, 0.0002-0.0004 inch in diameter.

De meest voorkomende voorloper van koolstofvezel maakt gebruik van polyacrylonitril (PAN), hoewel er andere op koolstof gebaseerde alternatieven zijn. In koolstofvezel zijn koolstofatomen stevig aan elkaar gebonden. Dit vormt een keten van bindingen.

De unieke rangschikking van kristallen maakt de composiet buitengewoon sterk. Deze sterkte wordt verder versterkt in combinatie met andere koolstofvezels.

Daarom is het de gebonden structuur die de koolstofvezel zo onbreekbaar maakt. Hoewel het erg licht is.

Koolstofvezels kunnen in permanente vormen worden geweven. Hierdoor kunnen composietmaterialen bijvoorbeeld worden gebruikt in prothesen. Koolstofvezel is ook erg licht.

Je hebt misschien wel eens gehoord van treksterkte. Deze kwaliteit zorgt ervoor dat alles van koolstofvezel bestand is tegen hoge spanningen voordat het breekt. Deze kwaliteit maakt koolstofvezel bruikbaar bij de fabricage van vliegtuigen.

Koolstofvezel is niet alleen extreem sterk, maar ook ongelooflijk goed bestand tegen chemische slijtage en hitte, waardoor het ideaal is voor industrieel gebruik.

Tot slot is koolstofvezel hittebestendig. Elk product gemaakt van dit materiaal zal niet gemakkelijk smelten. Dit maakt het een uitstekende vervanger voor staal.

Koolstofvezelproducten zijn bestand tegen hitte tot 1,000 W/mK.

koolstofvezel en metaal
Zoals we hierboven vermeldden, wordt koolstofvezel vaak gebruikt bij de fabricage van vliegtuigen. Zowel koolstofvezel als staal hebben een hoog niveau van wat een "elasticiteitsmodulus" wordt genoemd. Dit is een maat voor de stijfheid van een materiaal of weerstand tegen vervorming.

Koolstofvezel en staal zijn sterk tot 200 GPa, de eenheid die wordt gebruikt om de elasticiteitsmodulus te meten. Waar dat aantal geen rekening mee houdt, is dat staal aanzienlijk zwaarder is dan koolstofvezel. Rekening houdend met het gewicht, kunnen we schatten dat koolstofvezel eigenlijk vijf keer sterker is dan staal!