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Wie wird Carbon hergestellt?
Der Ausgangsstoff für die Kohlefasern, aus denen man Carbon herstellen kann, ist Polyacrylnitril. Diese wird auf bis zu 1.300°C erhitzt und verschiedenen Druckverhältnissen ausgesetzt. Durch diesen Prozess, der als Karbonisierung bekannt ist, entstehen schwarze Carbonfasern aus fast reinem Kohlenstoff.
Wo werden im Sport CFK eingesetzt?
CFK wird eingesetzt, wenn hohe gewichtsspezifische Festigkeiten und Steifigkeiten gefordert sind, z. B. in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau oder für Sportgeräte wie Fahrradrahmen, Speedskates, Tennisschläger und Angelruten.
Warum CFK?
Mit Kohlenstofffasern verstärkte Kunststoffe (CFK) gelten als Hightech-Material. Die Kohlenstofffaser hat eine sehr hohe Festigkeit und einen sehr hohen Elastizitätsmodul. Und vor allem: Es ist leicht und bietet daher im Vergleich zu herkömmlichen Materialien wie Stahl und Aluminium enormes Leichtbaupotenzial.
Wie werden Kohlenstofffasern hergestellt?
Kohlenstofffasern werden aus organischen Ausgangsmaterialien hergestellt. Es kommen in erster Linie solche Verbindungen in Frage, die sich zunächst in eine unschmelzbare Zwischenstufe umwandeln lassen und anschließend unter Formerhalt in einem Pyrolyseprozess zum Kohlenstoff carbonisiert werden können.
Was ist Kohlenstofffaser für Sportgeräte?
Im allgemeinen Sprachgebrauch, insbesondere bei Sportgeräten aller Sportarten, stehen Begriffe wie Carbon, Graphit (e) und Kohlefaser typischerweise für Kohlenstofffaser-verstärkte duromere Kunststoffe . Kohlenstofffasern zeichnen sich im Vergleich zu Glasfasern durch ein geringeres Gewicht und höherem Preis aus.
Wie wird die Dichte von Kohlenstofffasern ermittelt?
Die Faserrichtungen werden vom Konstrukteur festgelegt, um eine gewünschte Festigkeit und Steifigkeit zu erreichen. Die gesamte Auslegung eines Bauteils wird meist mittels Berechnung nach der klassischen Laminattheorie unterstützt. Kohlenstofffasern haben im Vergleich zu Werkstoffen wie Stahl eine deutlich geringere Dichte (~ Faktor 4,3).
Was sind die Eigenschaften von Carbonfasern?
Carbon zeichnet sich durch eine sehr geringe Dichte, sehr gute mechanische und chemische Eigenschaften und eine einzigartige Optik aus. Die Kohlenstofffasernsind anisotrop, die Kraftaufnahme ist also richtungsabhängig und nur längs zur Faserrichtung wirklich gut.