jueves, 9 de julio de 2015

FIBRA DE CARBONO


Es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5–10 μm de diámetro y compuesto principalmente por carbono. Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayor resistencia al impacto que el acero.
En 1958, Roger Bacon creó fibras de alto rendimiento de carbono en GrafTech International Holdings, Inc. Estas fibras se fabricaban mediante el calentamiento de filamentos de rayón hasta carbonizarlos. Este proceso resultó ser ineficiente, ya que las fibras resultantes contenían sólo un 20% de carbono y tenían malas propiedades de fuerza y ​ de rigidez.
Proceso de fabricación 
El proceso de fabricación de la fibra de carbono comienza cuando los productores procesan materias primas en hebras finas de carbono. Comienzan con una base de alquitrán de hulla, que se utiliza para hacer productos de gama baja de fibra de carbono. Para productos de alta calidad, los fabricantes comienzan con un material de base de poliacrilonitrilo, que consiste en propileno y amoníaco. Después este material base se calienta múltiples veces, para cambiar drásticamente estructuras. Finalmente, el material se transforma en una cadena de moléculas de carbono.

Estas moléculas de carbono se mezclan con otros productos químicos y llevan acabo un proceso conocido como hilado en húmedo. Durante el hilado en húmedo, la mezcla de carbono líquido pasa a través de una matriz conocida como una tobera de hilatura, que cuenta con muchos pequeños agujeros. La hilera forma el material en largos filamentos delgados de carbono. Mediante la combinación de estos filamentos con epoxi u otras resinas, los fabricantes pueden producir CFRP.

Las fibras se calientan inicialmente a alrededor de 590°F (300°C) en aire y bajo tensión, en una etapa conocida como la oxidación, o la estabilización. Esto elimina las moléculas de hidrógeno a partir de las fibras y la convierte en una forma más estable mecánicamente. A continuación, se calientan a alrededor de 1830°F (1000°C) en ausencia de oxígeno en una etapa conocida como la carbonización. Esto elimina más material sin carbono, dejando a la mayoría de carbono.

Propiedades
*Conductor electrico y de alta conductividad térmica. 
*Muy elevada resistencia mecánica, con un módulo de elasticidad elevado. 
*Elevado precio de producción. 
*Resistencia a agentes externos. 
*Gran capacidad de aislamiento térmico. 
*Resistencia a las variaciones de temperatura, conservando su forma.
*Bajo peso.
*Alta resistencia.
*Dentro de un compuesto, la orientación de las propias fibras también es importante. En función de esto, el material puede ser más fuerte en una dirección determinada o igual de fuerte en todas las direcciones.
Usos
Tiene muchas aplicaciones en la industria aeronáutica y automovilística, al igual que en barcos y en bicicletas, donde sus propiedades mecánicas y ligereza son muy importantes. También se está haciendo cada vez más común en otros artículos de consumo como patines en línea, raquetas de tenis, edificios, ordenadores portátiles, trípodes y cañas de pesca e incluso en joyería

IDENTIFICACIÓN POR SOLUBILIDAD
 Es resistente a la disolución y ataque químico, incluso en los contenidos acidificados del tracto digestivo.
PRUEBA DE COMBUSTIÓN
Las partículas sólidas incandescentes son las que dan a la Flama sus colores, desde el rojo obscuro a los 600-800 oC, el naranja y el amarillo en los 1100-1200 oC, hasta llegar al blanco deslumbrante por encima de los 1500 oC.

Países productores
Estados Unidos, Japón y Europa Occidental


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