1860 yılında Joseph Swan, akkor lambaların prototipi olan yarı vakumlu karbon tel lambayı icat etti. Karanlık geceyi aydınlatmak için, elektrik ışığının ışıklı gövdesi olarak karbon fiber kullanıldı.
İlk karbon fiberler fark edilmeyecek kadar zayıftı; doğal liflerden üretiliyordu, yapısal dayanımı düşüktü, ondan üretilen filamentlerin kalitesi düşüktü, kullanım sırasında kolayca kırılıyordu ve dayanıklılığı idealden çok uzaktı; bu nedenle yerini hızla tungsten filamentlere bıraktı. Sonuç olarak, karbon fiber araştırmaları durgun bir döneme girdi.
1950'lerde havacılık sektöründe yüksek sıcaklığa dayanıklı, korozyona dayanıklı ve yüksek mukavemetli malzemelere olan talep arttı ve insanlar umutlarını tekrar karbürlere çevirdi. Bir dizi araştırmanın ardından, 3.600 ℃ erime noktasına sahip malzeme bulundu ve resmen "Karbon Fiber" adını aldı.
Karbon fiberin en iyi özellikleri hafiflik, yüksek mukavemet, yüksek özgül mukavemet ve özgül modüldür. Yoğunluğu çeliğin 1/4'ünden azdır. Çekme dayanımı demirin yaklaşık 10 katı, esneme elastiklik modülü ise demirin yaklaşık 7 katıdır. Ayrıca karbon fiber, yorulmama, paslanmazlık, kimyasal kararlılık ve iyi termal kararlılık gibi çeşitli mükemmel özelliklere sahiptir.
Uçak motoru alanında karbon fiber esas olarak reçine, metal, seramik ve diğer alt tabakalarla takviyeli taban şeklinde birleştirilir ve bu kombinasyona karbon fiber takviyeli kompozitler (CFRP) denir, ağırlık azaltma ve verimlilik açısından iyi çalışır, gürültüyü ve emisyonları azaltır, malzeme mukavemetini ve yakıt ekonomisini iyileştirir.
Kompozit malzemeler, karbon fiber takviyeli çift maleik amitten (BMI) üretilen ve kateter başına ağırlığı yalnızca 3,6 kg olan GEnx değişken taşma valfi (VBV) kateteri gibi, uçak motorlarının yüksek sıcaklık bileşenlerinde de giderek daha fazla kullanılıyor. Rus SaM146 motorundaki karma akışlı nozul (MFN) da, metalden yaklaşık 20 kilogram daha hafif olan karbon fiber takviyeli BMI parçaları kullanıyor.
Gelecekte, karbon fiber kompozitlerin mukavemet ve tokluğunun daha da artmasıyla, karbon fiber kompozitlerin uçak motorlarında uygulanması popüler hale gelecektir: termal büzülme plastik proses oluşumunun CFRTP'sini artırmak, CFRC karbon/karbon kompozitleri oluşturmak için karbon prosesini artırmak, CFRM metal prosesinin oluşumunu artırmak, kauçuk prosesi CFRR oluşumunu artırmak ...... Her iki yönde de, karbon fiber kompozitler gelecekteki yüksek performanslı uçak motorları için temel malzeme olacaktır.
Gönderi zamanı: 09 Nis 2019