Важная информация: Углеродная фибра в основном производится из отходов производства углеволокна. Использование первичного углеволокна для производства фибры экономически нецелесообразно.
Что такое углеродная фибра?
Углеродная фибра — это короткие отрезки углеродного волокна, которые используются для дисперсного армирования различных материалов. В отличие от непрерывного углеродного волокна, применяемого в высокотехнологичных отраслях, фибра предназначена для объемного укрепления бетонов, строительных растворов, полимерных композитов и других материалов.
Углеродная фибра — это продукт переработки отходов производства, позволяющий эффективно утилизировать бракованные партии и обрезки углеволокна, превращая их в ценный армирующий материал.
Типы углеродной фибры по способу производства
Рубленое углеродное волокно
Производство: Изготавливается из непрерывного углеродного волокна или отходов путем точной резки на отрезки фиксированной длины.
Особенности: Имеет строго определенную длину волокон, высокую прочность и однородность.
Химический состав:
Содержание углерода: ≥ 95%
Содержание азота: ≤ 3%
Следы щелочных металлов
Основные характеристики:
Прочность при растяжении: ≥ 3,0 ГПа
Модуль упругости: 250±50 ГПа
Диаметр филамента: 6,6-7,2 мкм
Содержание аппрета: 0,6-2,0%
Измельченное углеродное волокно
Производство: Получается путем непрерывного измельчения углеволокнистого материала, состоящего из спутанных отрезков УВ различной длины.
Особенности: Волокна различной длины (от микрон до сантиметров), более низкая стоимость.
Химический состав:
Содержание углерода: ≥ 95%
Содержание азота: ≤ 3%
Следы щелочных металлов
Основные характеристики:
Объемная плотность: 1,65-1,80 г/см³ (LD)
Диаметр филамента: 6,6-7,2 мкм
Содержание аппрета: ≤ 0,5%
Влажность: ≤ 0,5%
Молотое углеродное волокно
Производство: Производится путем помола в шаровой мельнице углеволокнистого материала, предварительно подвергнутого измельчению.
Особенности: Самые короткие волокна, используется в качестве наполнителя в композитах.
Химический состав:
Содержание углерода: ≥ 95%
Содержание азота: ≤ 3%
Следы щелочных металлов
Основные характеристики:
Объемная плотность: 1,65-1,80 г/см³ (LD)
Диаметр филамента: 6,6-7,2 мкм
Время помола: ≥ 4 часов
Зольность: ≤ 5,0%
Сравнительная таблица типов углеродной фибры
Параметр
Рубленая фибра
Измельченная фибра
Молотая фибра
Сырье
Непрерывное углеродное волокно/отходы
Углеволокнистый материал (отходы)
Углеволокнистый материал (отходы)
Длина волокон
2-50 мм.
От микрон до сантиметров
Самые короткие (микронные)
Прочность при растяжении
≥ 3,0 ГПа
Зависит от исходного сырья
Зависит от исходного сырья
Модуль упругости
250±50 ГПа
Зависит от исходного сырья
Зависит от исходного сырья
Объемная плотность
1,78±0,4 г/см³
1,65-1,80 г/см³ (LD)
1,65-1,80 г/см³ (LD)
Содержание аппрета
0,6-2,0%
≤ 0,5%
≤ 0,5%
Основное применение
Высокопрочные композиты
Строительные материалы, бетоны
Наполнитель для композитов
Стоимость
Высокая
Средняя
Низкая
Ключевые свойства углеродной фибры
Высокая прочность
Прочность на растяжение до 3,0 ГПа и выше, что в 5-7 раз выше, чем у стали
Малый вес
Плотность 1,65-2,00 г/см³, что в 4-5 раз легче стали
Коррозионная стойкость
Не подвержена коррозии в отличие от стальной фибры
Химическая стойкость
Устойчива к воздействию щелочей, кислот и других агрессивных сред
Электропроводность
Обладает высокой электропроводностью, что позволяет использовать в антистатических покрытиях
Термостойкость
Сохраняет свойства при высоких температурах
Аппрет - это специальное покрытие, наносимое на углеродные волокна для улучшения адгезии к полимерным матрицам. Типы аппрета: PVA (поливиниловый спирт), EP (эпоксидный) и другие.
Преимущества: высокая прочность, отличная химическая стойкость, хорошая термостойкость.
Недостатки: более высокая стоимость по сравнению со стеклянной фиброй, ограниченная доступность.
Полипропиленовая фибра
Преимущества: самая низкая стоимость, легкость, химическая стойкость, простота использования.
Недостатки: низкий модуль упругости, низкая термостойкость, ограниченная эффективность против крупных трещин.
Рубленная углеродная фибра 3 мм. без аппрета
Рубленная углеродная фибра 3 мм. без аппрета
Рекомендации по выбору типа фибры
Выбор типа углеродной фибры зависит от требований к конечному продукту, условий эксплуатации и бюджета проекта.
Когда выбирать рубленую фибру:
Требуется максимальная прочность и точность характеристик
Создание антистатических свойств в покрытиях
Производство высококачественных композитов
Важна однородность и предсказуемость свойств
Бюджет проекта позволяет использовать премиальный материал
Когда выбирать измельченную фибру:
Армирование строительных материалов (бетоны, растворы)
Создание антистатических свойств в покрытиях
Оптимальное соотношение цена/качество
Массовое строительство и промышленные применения
Когда выбирать молотую фибру :
Использование в качестве наполнителя в композитах
Создание специальных свойств в полимерных материалах
Ограниченный бюджет при необходимости углеродного наполнителя
Применения, где не критична длина волокон
Экономическая эффективность
Несмотря на высокую стоимость, использование углеродной фибры может быть экономически оправдано за счет:
Снижения расхода традиционной арматуры
Увеличения срока службы конструкций
Сокращения трудозатрат на армирование
Возможности уменьшения толщины конструкций
Снижения затрат на обслуживание и ремонт
Углеродная фибра представляет собой премиальное решение для проектов, где критически важны максимальная прочность, долговечность и стойкость к агрессивным воздействиям.
Купить материалы для усиления
Подберите профессиональные материалы для ваших задач с доставкой по России.