Jak materijal
Posebnost karbonskih vlakana je njihova visoka čvrstoća. Vlačna čvrstoća ovog materijala je čak preko 3500 MPa, što ga čini materijalom izbora u mnogim projektima armature. Korištenje ugljičnih vlakana ne samo da značajno poboljšava strukturnu čvrstoću, već također gotovo ne mijenja veličinu izvornog firmvera nakon izrade, niti utječe na veličinu originalnog proizvoda. Ova visoka čvrstoća i dimenzijska stabilnost čine karbonska vlakna izvrsnim u raznim primjenama.
Otpornost na visoke temperature
Karbonska vlakna imaju izvrsna svojstva otpornosti na visoke temperature. Ne topi se niti omekšava u neoksidirajućim atmosferama do 3000 stupnjeva, pokazujući svoju izvrsnu stabilnost na visokim temperaturama. Osim toga, čak i u okruženju niske temperature tekućeg dušika, karbonska vlakna ostaju mekana i neće postati krta. Ova svojstva ga čine idealnim materijalom za proizvodnju visokotehnološke opreme kao što je zrakoplovstvo i zrakoplovstvo.
Mali koeficijent toplinske ekspanzije
Karbonska vlakna imaju mali koeficijent toplinske ekspanzije, što im omogućuje da se šire i skupljaju u vrlo ograničenoj mjeri kada se temperatura promijeni. Ovaj nizak koeficijent toplinske ekspanzije daje karbonskim vlaknima visok stupanj stabilnosti, posebno u kritičnim primjenama kao što su teleskopi i drugi optički strojevi. Osim toga, toplinska vodljivost karbonskih vlakana opada kako temperatura raste, što mu omogućuje da izdrži naglo hlađenje i brzo zagrijavanje, te neće eksplodirati čak i ako brzo padne s visoke temperature na normalnu temperaturu. Kompozitni materijali izrađeni od karbonskih vlakana također održavaju ovaj stabilan koeficijent širenja i stoga se mogu koristiti kao standardni instrumenti za vaganje.
Super otpornost na koroziju
Karbonska vlakna su izuzetno otporna na koroziju. Ova karakteristika uglavnom je posljedica kemijske stabilnosti elementa ugljika, što mu omogućuje da održi dobru stabilnost u kiselim i alkalijskim sredinama. Osim toga, karbonska vlakna su grafitna kristalna struktura nastala grafitizacijom na visokoj temperaturi. Ova fizička struktura je vrlo stabilna. Stoga su u istom okruženju obični čelični ili aluminijski proizvodi skloni hrđanju, ali proizvodi od karbonskih vlakana neće. Međutim, treba napomenuti da ugljična vlakna ne mogu odoljeti eroziji visokih koncentracija jakih kiselina i lužina.
Dobra električna vodljivost
Ugljična vlakna imaju dobra svojstva električne vodljivosti. Na 25 stupnjeva, specifični otpor karbonskih vlakana visokog modula je 77Ω·cm, dok je specifični otpor karbonskih vlakana visoke čvrstoće 1500Ω·cm. Ovo vodljivo svojstvo uglavnom dolazi od samog karbonskog vlakna, dok je matrična smola izolator. Stoga CFRP u kombinaciji s ugljičnim vlaknima također pokazuje anizotropna vodljiva svojstva.
Visoka čvrstoća i modul elastičnosti
Čvrstoća i modul elastičnosti karbonskih vlakana su vrlo visoki. Njegova vlačna čvrstoća može biti čak 3000~4000 MPa, što je 4 puta više od čelika i 6-7 puta više od aluminija. U isto vrijeme, njegov modul elastičnosti može biti i do 600 GPa, što je mnogo više od običnih materijala. Ova velika čvrstoća i visoki modul elastičnosti čine karbonska vlakna naširoko korištenim u zrakoplovstvu, vojsci i visokoj proizvodnji.
Dobra toplinska vodljivost
Toplinska vodljivost karbonskih vlakana je bolja i bliska onoj od čelika. Ovo svojstvo čini ga idealnim izborom za solarne kolektore i toplinski vodljive materijale za kućište koji ravnomjerno prenose toplinu. U usporedbi s anorganskim i organskim materijalima, karbonska vlakna imaju bolju toplinsku vodljivost zbog svoje jedinstvene strukture i sastava.
Otpornost na niske temperature
Ugljična vlakna pokazuju izvrsnu otpornost na niske temperature u okruženjima s niskim temperaturama. Točnije, čak i pri niskim temperaturama od -180 stupnjeva, karbonska vlakna još uvijek mogu zadržati svoju elastičnost i neće postati krta. Nadalje, ugljična vlakna također ne postaju krta kada su izložena temperaturama tekućeg dušika. Ova karakteristika omogućuje karbonskim vlaknima da zadrže svoje izvorne performanse i strukturu u uvjetima ekstremno niskih temperatura, pružajući širok raspon primjenjivosti za različite primjene.
radiootporan
Karbonska vlakna imaju izvrsna svojstva protiv zračenja. Ova karakteristika znači da kada je ugljično vlakno pod utjecajem radioaktivnih tvari, ono može zadržati svoju izvornu izvedbu i strukturu te se ne može lako oštetiti. Ova otpornost na zračenje ne daje samo potencijalnu primjenu karbonskih vlakana u nuklearnoj industriji i medicinskim poljima, već također daje jamstvo za njihovu upotrebu u ekstremnim okruženjima.
mala težina
Značajna značajka karbonskih vlakana je njihova mala težina. U usporedbi s običnim čelikom, gustoća karbonskih vlakana iznosi samo 1/4 gustoće čelika. U proizvodnji obuće karbonska vlakna mogu značajno smanjiti težinu cipele. Osim toga, u proizvodnji automobila, mala težina je ključni faktor koji utječe na performanse. Ugljična vlakna naširoko se koriste u vozilima visokih performansi zbog svojih izvrsnih svojstava male težine. Dijelovi izrađeni od karbonskih vlakana teže upola manje od čelika i jednu trećinu manje od aluminijske legure. Ova lagana značajka također pomaže čistim električnim vozilima povećati svoj domet krstarenja i postići ciljeve uštede energije.