Jika disintesis dengan benar, serat karbon bisa 10x lebih kuat dari baja. Seberapa kuat serat karbon dalam bentuk dasarnya, dan bagaimana Anda bisa memaksimalkan kekuatannya? Kami akan menjawab pertanyaan ini dan lainnya di postingan ini!
TERKAIT :Helm Carbon Fiber Ferrari F430 Scuderia
Pertama, selembar serat dan polimer lainnya dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi di ruang yang bebas oksigen. Karena tidak ada oksigen, serat tidak dapat terbakar tetapi menjadi sangat panas sehingga hanya atom karbon yang tersisa.
Selanjutnya, karbon distabilkan dan dikarbonisasi. Ini melibatkan pemanasan karbon tahan bakar ke suhu tinggi di udara terbuka, kemudian memasukkannya ke dalam tungku yang diisi dengan gas kimia (tetapi bukan oksigen) dan memasaknya lebih jauh.
Ketiga, lembaran didinginkan dan direndam dalam berbagai gas kimia, termasuk oksigen, untuk memberikan sifat ikatan yang lebih baik.
Akhirnya, lapisan resin epoksi diterapkan pada lembaran untuk melindungi serat dari kerusakan saat digunakan untuk membuat produk. Komposisi lapisan bervariasi berdasarkan bahan awal yang digunakan untuk serat.
Ini adalah proses untuk membuat lembaran serat karbon tunggal, yang merupakan bahan bangunan yang sangat kuat tetapi masih bisa rapuh dan mudah pecah dalam beberapa hal. Untuk info lebih lanjut tentang bagaimana lembaran serat karbon menjadi hampir tidak bisa dipecahkan, lihat bagian di bawah tentang “Apakah Serat Karbon Mudah Rusak?”
Penting untuk diketahui bahwa membuat serat karbon yang kuat adalah proses yang sangat kompleks yang pasti tidak dapat dilakukan di rumah.
Tonton video ini untuk memperbesar serat karbon untuk melihat seberapa kuat dan eratnya jalinan serat karbon.
Serat karbon adalah salah satu bahan terkuat di bumi karena ikatan rantai molekulnya. Struktur ini tercipta selama semua reaksi kimia dan perubahan suhu ekstrem yang dialami serat saat dibuat.
Prosesnya mengikat ribuan untaian kecil dan mencampurnya dengan epoksi. Untaian tersebut membentuk lapisan serat karbon, yang kekuatannya dipengaruhi oleh orientasi yang tepat dari untaian dan jenis kain yang digunakan dalam lapisan tersebut.
Satu lapisan serat karbon biasanya memiliki ketebalan sekitar 0,25 mm, dan tidak terlalu kuat sama sekali. Padahal, pada ketebalan itu, serat karbon sangat mudah putus. Itu mungkin berlawanan dengan apa yang Anda ketahui tentang serat karbon yang kuat, tetapi kekuatan itu tercipta dalam proses menumpuk banyak lapisan serta menggunakan orientasi dan tenunan serat, yang juga dikenal sebagai "layup".
Kemurnian molekul serat karbon juga membantunya mengembangkan struktur yang terikat erat.
Jawaban singkatnya adalah bisa, seperti yang dijelaskan di atas. Hal yang hebat tentang serat karbon adalah Anda dapat mengontrol kekuatan dan arah kekuatan. Misalnya, jika Anda ingin menjadi super kuat di satu arah, dan lebih fleksibel di arah lain, Anda dapat melakukannya menggunakan jenis kain dan tata letak tertentu.
Spreadsheet Satu Arah
Untuk menjelaskannya, bayangkan salah satu tikar kayu yang digunakan untuk membuat sushi. Tikar terbuat dari sekelompok batang kayu sempit yang sejajar satu sama lain dan diikat menjadi satu. Hasilnya adalah tikar mudah ditekuk jika Anda menekuknya melawan arah. Namun, jika Anda menekuk dengan serat, tikar tidak akan mudah tertekuk sama sekali karena itu berarti benar-benar menekuk cukup keras untuk mematahkan batang kayu.
Lembaran serat karbon terdiri dari serangkaian batang paralel, mirip dengan tikar sushi. Tetapi dalam serat karbon, batangnya terbuat dari serat yang dirawat dan jauh lebih kuat dari kayu. Karena itu, cukup sulit untuk memecahkan selembar serat karbon jika Anda menerapkan tekanan ke arah yang sama dengan batang. Satu lembar batang berjalan dalam satu arah mirip dengan jenis kain serat karbon yang disebut "searah", di mana semua serat berjalan dalam arah yang sama..
Sekarang bayangkan Anda merekatkan dua tikar sushi satu di atas yang lain, dengan batang kayu dari alas bawah mengarah ke satu arah dan batang alas atas berjalan ke arah lain. Sekarang, matras saling menopang dan menahan satu sama lain agar tidak tertekuk ke kedua arah.
Dengan serat karbon searah, saat Anda menumpuk lapisan material, Anda dapat mengontrol arah kekuatan dengan setiap lapisan. Kontrol arah kekuatan ini adalah salah satu manfaat dari serat karbon. Memanfaatkan beberapa lapisan, Anda dapat membuat produk akhir sekuat yang Anda butuhkan untuk aplikasi yang diberikan.
Seprei Anyaman
Dalam lembaran anyaman serat karbon, filamen dijalin bersama seperti untaian keranjang untuk disatukan dengan lebih baik. Ada banyak jenis tenun yang digunakan untuk sejumlah alasan berbeda. Itu bisa estetika, atau bisa lebih mudah untuk mengerjakan jenis bahan tertentu ke dalam cetakan, dan/atau bisa lebih kuat di berbagai arah. Jenis kain yang digunakan dan orientasi penempatannya untuk mengontrol kekuatan, semuanya merupakan bagian dari pengembangan strategi layup.
Apapun jenis tenunannya, satu lembar serat anyaman masih akan sangat lemah jika tidak dibuat berlapis.
Tumpukan terpal serat karbon (baik anyaman atau searah) dengan orientasi bolak-balik sangat kuat -- hingga 18x kekuatan baja, sebenarnya.
Tonton video ini untuk melihat bagaimana Serat Karbon dibuat menjadi begitu kuat:
Serat karbon dan serat aramid (KEVLAR® hanyalah merek serat aramid) memiliki kekuatan yang hampir sama, meskipun masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan.
Pertama, pahami bahwa kedua bahan tersebut terdiri dari banyak lembaran tipis dari kainnya masing-masing, dan hanya mencapai kekuatan nyata ketika ditebalkan menggunakan beberapa lapis serat tenun.
Bahkan ketika banyak lapisan dijalin bersama, serat karbon sangat tipis dan ringan. Ia juga sangat kuat, tetapi sulit untuk menahan benda tajam seperti pisau.
KEVLAR®, sebaliknya, lebih tebal dari serat karbon, dan lebih sulit ditembus. Karena lebih tebal, lebih berat dan kurang fleksibel. Ini juga jauh lebih tahan terhadap panas daripada serat karbon.
Anda akan kesulitan membakar serat karbon.
Jika Anda memanaskannya hingga 750 derajat, itu akan terbakar sangat lambat selama sumber bahan bakar yang menyala diterapkan padanya. Tetapi bahkan pada saat itu, pembakaran akan berhenti segera setelah sumber bahan bakar dihilangkan.
Pembakaran terbatas itu disebabkan oleh resin yang digabungkan dengan karbon dalam serat, karena karbon itu sendiri tidak akan terbakar. Satu-satunya alasan serat terbakar adalah karena komponen non-karbon di dalamnya akan terbakar.
Ada berbagai jenis resin yang dapat mendukung berbagai jenis panas. Sebuah resin epoksi khas baik sampai sekitar 200 derajat Fahrenheit, tetapi resin panas tinggi biasanya akan menahan panas hingga 400 derajat. Selalu periksa spesifikasi resin yang digunakan.
Karena serat karbon sangat tahan panas namun tetap kuat, serat karbon digunakan dalam banyak aplikasi teknik seperti pelapis dinding bagian dalam mesin.
Tidak. Ikatan ketat dalam serat karbon kebal terhadap oksidasi karena proses kimia kompleks yang digunakan selama pembuatan. Resin epoksi yang digunakan untuk melindungi serat karbon dari kerusakan bersifat lembam, artinya aman dari karat dan jenis korosi lainnya.
Filamen serat karbon adalah string individu yang digunakan pada kain serat karbon. Untaian tersebut biasanya diikat bersama menggunakan resin, yang merupakan RP dalam CFRP (plastik yang diperkuat serat karbon). Dengan memasangkan bahan yang digunakan dengan komposisi kimia serat karbon yang tepat, para insinyur dapat menciptakan sesuatu yang bahkan lebih tahan lama, kuat, dan ringan daripada bagian-bagiannya.
Dalam kain tenun, setiap helai serat karbon biasanya memiliki suatu tempat antara 1.000 dan 12.000 filamen individu, kurang dari lebar rambut manusia.
Jadi seberapa kuat serat karbon? Anggap saja begini:tidak banyak bahan di dunia yang lebih kuat dari serat karbon -- terutama yang tidak tersedia secara komersial.
Ingin melihat kekuatan serat karbon beraksi? Lihat video ini!
Berikutnya:
serat
Bungkus serat karbon adalah tren terbaru yang memasuki pasar. Tapi apa itu, dan bagaimana perbandingannya dengan serat karbon asli? Kami menjawab beberapa pertanyaan umum tentang inovasi terbaru untuk menyesuaikan hampir semua hal. TERKAIT: Serat Karbon Berwarna Biasanya Texalium, Tapi Apa Itu Texa
Ferrari (Maranello, Italia) telah meluncurkan mobil edisi terbatas, 812 Competizione, yang tersedia baik sebagai coupe dan dengan targa top — carbon fiber targa top. Mobil ini ditenagai oleh V12 6,5 liter yang disedot secara alami yang menghasilkan 819 tenaga kuda. 812 Competizione didasarkan pada
Di SMI Composites, kami menggunakan bahan berkualitas tinggi seperti filamen serat karbon. Para profesional menggunakan bahan yang kuat ini untuk pembuatan dan pencetakan 3D. Menggunakan bahan ini memungkinkan kami untuk menghasilkan produk akhir terbaik. Filamen serat karbon lebih kaku dan lebih r
Pasar serat karbon diperkirakan akan mencapai nilai lebih dari $2,3 miliar pada tahun 2025. Nilai eksponensial dan pertumbuhannya disebabkan oleh berbagai aplikasi material. Apa kegunaan serat karbon untuk membuatnya begitu penting? Sepanjang panduan serat karbon ini, Anda akan belajar tentang man
