В СУЧАСНОМУ автомобілебудуванні та інших галузях народного господарства, екстер'єрі та інтер'єрі різних машин слова кевлар і карбон зустрічаються все частіше. Ці матеріали вже давно використовуються при виробництві кокпітів для болідів Формули-1 і кабін літаків, корпусів і щогл катерів і яхт, кузовних елементів, деталей внутрішньої обробки і навіть ресор і карданів для автомобілів. Карбонові гальмівні диски стали неодмінним атрибутом гоночних, спортивних автомобілів. Кевларові ремені і стропи безпеки значно міцніші за звичайні. Навколо цих матеріалів склався певний ореол загадковості. Що ж це за диво сучасної хімії?
Карбон - кам'яновугільний період палеозойської ери (початок - 360 млн. Років, кінець - 286 млн. Років тому). Але нас цікавить інший карбон, а саме композитний матеріал. Він відноситься до класу вуглепластиків - матеріалів, які об'єднують в собі декілька тисяч різних рецептур. Всі ці матеріали ріднить одне - наповнювачем в них є вуглецеві (графітні) частинки, лусочки і волокна.
Основу углеткань складають нитки вуглецю (вуглець - це, наприклад, грифель олівця). Тільки такі нитки досить тонкі. Зламати її просто, але порвати ой як нелегко. З них шиються тканини, де вуглецеві нитки скріплюються паралельно один одному.
В силу своєї конструкції вуглепластики мають виражену анізотропію (різні властивості в різних напрямках), тому для отримання міцної поверхні углево-Локня доводиться укладати в декілька шарів, кожен раз змінюючи напрямок ниток. Скріплюються волокна так само, як і стек-лопластіковие, смолами. Навіть процес ви-клеєння практично ідентичний. Тільки смоли потрібні більш якісні і дорогі. Для роботи з карбоном та й з кевлар проста поліефірка не зовсім підходить. Крім того, щоб повністю використовувати всі переваги цих матеріалів, необхідно застосовувати вакуумні технології, термообробку, задіяти складне обладнання, наприклад таке, як автоклав. Але гра, як то кажуть, варта свічок.
Карбон на 40% легше стали і на 20% алюміній. Вуглепластикові деталі легше і міцніше склопластикових. З тих пір, як в 1981 р Джон Барнард вперше використав карбонове волокно при створенні монокока на McLaren MP4 / 1, цей матеріал міцно увійшов в сучасний автоспорт і поступово підбирається до звичайних автомобілів.
Але ось парадокс: автолюбителі полюбили карбон не за його видатні властивості, а за оригінальний зовнішній вигляд. Мода на карбонові накладки також пішла зі спортивних автомобілів, але там вони все-таки мали чітке призначення: максимум міцності при мінімальній вазі.
У карбоні, який йде на будівництво щогл і інших виробів, де необхідна висока міцність, в структурі тканини явно превалюють углепластіковиє волокна. Нитки, їх скріплюють, практично не видно. В деталях салону вуглеволокно вже виглядає як тканина з різними варіаціями (плетіння типу «рогожа» або 3x3, 1x3 і т. Д.). Ці вуглетканини можна виклеюють в один шар. Після застигання і полірування (якщо необхідно) виходить дуже симпатичний орнамент. При роботі з ним є один складний момент: чіткий геометричний малюнок матерії передбачає більш уважне і ретельне виготовлення деталей, так як на горизонтальній поверхні будь-яке викривлення відразу буде помітно.
З огляду на, що вуглецеві волокна чорні, а нитки можуть бути різними, з'являється простір для дизайнерської думки. Але зараз визначення «під карбон» найчастіше характеризує чорно-сіру «шахматку». Плівок подібного малюнка з'явилося вже безліч. Але безпосередньо карбон - це дійсно легкий, практичний і гарний матеріал. Повертаючись до конструкционному карбону, хоча чисто декоративним, враховуючи характеристики, цей матеріал назвати досить складно, варто сказати і про недоліки, а вони, на жаль, є. Карбон має дуже маленьке відносне подовження, т. Е. Не розтягується. Крихкість і боязнь точкових ударів роблять його в певній мірі «ніжним і вразливим». Для того щоб виріб з карбону працювало як треба, необхідно точно розрахувати безліч параметрів: товщину шару, напрямок ниток вуглеволокна, кількість смоли і т. Д. При будівництві корпусів болідів Формули-1 для цього використовують спеціальні комп'ютерні програми. Є ще один цікавий нюанс: якщо вуглепластик входить в безпосередній контакт з металами, наприклад з алюмінієм, то виникає один побічний ефект. Графіт як основний компонент вуглеволокна і алюміній можуть утворити гальванічну пару, а якщо мова йде про човни і солоній морській воді, що є дуже хорошим електролітом, процес Кородування металу може проходити дуже швидко. З цієї причини в таких місцях в углепластиковую поверхню вводять нейтральні склопластикові вставки.
_________________
L u X urious Car, F2. VIVA