Sợi carbon như đã biết, là sản phẩm của quá trình carbon hóa các sợi polymer ở nhiệt độ cao như cellulose, polyacrylonitrile (PAN), sợi đi từ cặn dầu mỏ,…Để tăng cường tính chất sợi, người ta có thể graphite hóa, kéo căng sợi ở nhiệt độ cao cũng như bổ sung một số nguyên tố vào thành phần sợi ban đầu. Tùy thuộc vào nguyên liệu đầu, phương háp chế tạo mà sợi thu được có các tính chất rất khác nhau như sợi gia cường cho vật liệu composite, sợi carbon hấp thụ, sợi carbon trao đổi ion, sợi carbon xúc tác… Đặc điểm chung của sợi carbon là độ bền cơ học cao, đặc biệt là bền kéo và modul đàn hồi, bền nhiệt, ổn định oxy hóa, bền môi trường chịu hóa chất tốt và tính chất điện cao, nhưng nói chung việc ứng dụng của sợi carbon trước đây còn bị hạn chế bởi giá thành cao. Ta có thể hình dung tính chất ưu việt về modul đàn hồi của sợi carbon so với các loại sợi khác như sau:
Với ưu điểm gia cường tốt cho các loại polymer, sợi carbon đã được sử dụng trong vật liệu composite với số lượng lớn, chiếm hơn 90% tổng số lượng sợi carbon đã được sản xuất hàng năm. Sợi carbon đã mang lại cho vật liệu composite nhiều tính chất quý báu mà không thể tìm thấy ở các vật liệu khác như: độ bền kéo và modul đàn hồi cao đồng thời lại nhẹ, ổn định nhiệt cao, bền va đập, chịu hóa chất và môi trường tốt, hệ số dãn nở nhiệt thấp và tính chất điện cao. Do đó vật liệu composite sợi carbon đã được xếp vào loại vật liệu cao cấp (high performance materials). Ta có thể hình dung được đặc điểm về độ bền kéo và modul đàn hồi riêng của sợi carbon qua bảng dưới đây:
Những ứng dụng của composite sợi carbon ban đầu còn nhiều hạn chế do giá thành cao, vì vậy chủ yếu chỉ áp dụng cho ngành công nghiệp hàng không và vũ trụ, ở đó yếu tố giá thành không là vấn đề quan trọng. Thế nhưng các ứng dụng của composite sợi carbon ngày càng trở nên đa dạng và phong phú hơn khi mà công nghệ sản xuất sợi carbon ngày càng phát triển, làm cho giá thành ngày càng hạ, như ta đã thấy vào năm 1970 giá sợi carbon thô là 220USD/kg, đến năm 1980 còn 100USD/kg và dự kiến vào những năm cuối của thập niên 90 giá thành sẽ khoảng 10-15USD/kg. Do đó hiện nay composite carbon đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như thiết bị và dụng cụ thể thao, công nghệ hóa học cũng như công nghệ điện, điện tử…
Tuy nhiên thật khó mà biết được cụ thể các lĩnh vực sử dụng sợi carbon và vật liệu compsite trên cơ sở của nó, và càng khó hơn trong lĩnh vực quốc phòng.
Theo G.A Budnischkii, năm 1982 tình hình sản xuất và sử dụng sợi carbon của một số nước phát triển như sau:
Theo G.A Budnischkii, năm 1982 tình hình sản xuất và sử dụng sợi carbon của một số nước phát triển như sau:
Trong lĩnh vực hàng không và vũ trụ, hiệu quả kinh tế do giảm trọng lượng của sản phẩm nhờ ứng dụng vật liệu composite thể hiện như sau:
Trong khi đó tình hình nghiên cứu và ứng dụng của composite sợi carbon ở nước ta vẫn còn chưa được quan tâm đến bởi những khó khăn khách quan cũng như chủ quan, trong vấn đề chi phí nghiên cứu cao (vì giá sợi carbon mua ở số lượng nhỏ rất đắt) cũng như giá thành của vật liệu cũng cao là những nguyên nhân chính làm hạn chế việc nhiên cứu loại vật liệu này ở nước ta. Thế nhưng hiện tại giá cả sợi carbon đang giảm nhanh trên thị trường thế giới làm cho việc nghiên cứu và ứng dụng loại vật liệu này ngày càng trở nên hiện thực hơn ở nước ta. Ngoài ra triển vọng của ngành công nghiệp hóa dầu ở Việt Nam có khả năng cung cấp cho chúng ta nguồn nguyên liệu quý để chế tạo sợi carbon (từ cặn dầu mỏ) với giá thành hạ, chất lượng cao. Và hơn thế nữa nhu cầu về vật liệu có tính chất kỹ thuật đặc biệt cao trong một số lĩnh vực như quân sự, hàng không..ở nước ta ngày càng tăng lên không ngừng.
TOTICO
Phân phối & cung cấp Vật liệu composite - Nhựa compostie TOÀN QUỐC từ 2005
nhựa composite, vật liệu composite, bồn composite, composite polymer, nhựa polyester, bọc phủ composite
nhựa composite, vật liệu composite, bồn composite, composite polymer, nhựa polyester, bọc phủ composite
