Carbongewebe

In sehr vielen Bereichen und sehr vielen Industrien stößt man auf den Begriff Carbongewebe. Doch was ist dieses Carbongewebe eigentlich? Es besteht in erster Linie aus Kohlenfaser, die dann miteinander verbunden sind. Kohlefaser ist ein langer, dünner Materialstrang mit einem Durchmesser von etwa 0,005-0,010 mm (0,0002-0,0004 Zoll) und besteht hauptsächlich aus Kohlenstoffatomen. Die Kohlenstoffatome sind in mikroskopischen Kristallen miteinander verbunden, die mehr oder weniger parallel zur Längsachse der Faser ausgerichtet sind. Die Kristallausrichtung macht die Faser für ihre Größe unglaublich stark.

Kohlenstofffasern werden nach dem Zugmodul der Faser klassifiziert. Die englische Maßeinheit ist Pfund der Kraft pro Quadratzoll der Querschnittsfläche oder psi. Kohlenstofffasern, die als “niedriger Modul” klassifiziert sind, haben einen Zugmodul unter 34,8 Millionen psi (240 Millionen kPa). Andere Klassifizierungen, in aufsteigender Reihenfolge des Zugmoduls, umfassen “Standardmodul”, “Zwischenmodul”, “hohes Modul” und “Ultrahochmodul”. Ultrahochmodul-Kohlenstofffasern haben ein Zugmodul von 72,5 bis 145,0 Millionen psi (500 Millionen 1,0 Milliarden kPa). Zum Vergleich hat Stahl einen Zugmodul von etwa 29 Millionen psi (200 Millionen kPa). So sind die stärksten Kohlenstofffasern zehnmal stärker als Stahl und achtmal so stark wie Aluminium, ganz zu schweigen von viel leichter als beide Materialien, 5 bzw. 1,5 mal. Darüber hinaus sind ihre Ermüdungseigenschaften allen bekannten metallischen Strukturen überlegen und sie sind eines der korrosionsbeständigen Materialien, die verfügbar sind, wenn sie mit den geeigneten Harzen verbunden werden.

Vor dreißig Jahren war Kohlefaser ein Weltraum-Alter-Material, zu teuer, um in irgendetwas außer der Luftfahrt verwendet zu werden. Heute jedoch wird Kohlefaser in Windkraftanlagen, Automobilen, Sportartikeln und vielen anderen Anwendungen verwendet. Dank der Kohlefaserhersteller, die sich dem Kommerzialisierungskonzept der Kapazitätsausweitung, der Senkung der Kosten und der Erschließung neuer Märkte verschrieben haben, ist Kohlefaser zu einem brauchbaren kommerziellen Produkt geworden.