La fibra di carbonio è uno dei materiali più duri e più leggeri del mondo. Di solito viene utilizzata nei materiali per l'aviazione. Nei veicoli, la fibra di carbonio li rende più leggeri e più resistenti.
La fibra di carbonio è un materiale costituito daFilamenti cristallini sottili e forti di atomi di carboniolegati insieme in lunghe catene. Pensate a fili estremamente sottili, molto più sottili di un capello umano, composti quasi interamente di carbonio. Queste fibre vengono quindi intrecciate come tessuti per creare un materiale che può essere utilizzato da solo o, più comunemente, incorporato in una resina (come l'epossidica) per formare polimeri rinforzati con fibra di carbonio (CFRP),che sono materiali compositi.
Ecco una ripartizione di ciò che rende speciale la fibra di carbonio:
- Struttura: Sono essenzialmente atomi di carbonio molto puri legati in una specifica struttura cristallina, che gli conferiscono proprietà uniche.
- Leggere:La fibra di carbonio è significativamente meno densa di molti metalli come acciaio e alluminio.
- Alta resistenza:Ha una resistenza alla trazione impressionante, il che significa che può resistere a una grande forza di trazione senza rompersi.
- Alta rigidità (modulo):La fibra di carbonio è molto rigida e resiste alla flessione o alla deformazione.
- Resistenza alla corrosione:A differenza di molti metalli, non arrugginisce o corrode.
- Stabilità chimica:Generalmente non reagisce con molte sostanze chimiche.
- A bassa espansione termica:Non si espande o si contrae molto con i cambiamenti di temperatura.
- Conduttività elettrica:Alcuni tipi di fibra di carbonio possono condurre l'elettricità.
- Resistenza alla stanchezza:Può resistere a ripetuti cicli di stress senza indebolirsi tanto quanto alcuni altri materiali.
A causa di questa combinazione unica di proprietà, la fibra di carbonio viene utilizzata in una vasta gamma di applicazioni ad alte prestazioni, tra cui:
- Aerospaziale:Componenti per aeromobili e veicoli spaziali in cui il risparmio di peso è fondamentale per l'efficienza e le prestazioni del carburante.
- Automotive:Corpi di auto da corsa, componenti del telaio e persino alcune parti strutturali nelle auto di produzione normale per ridurre il peso e migliorare le prestazioni e la sicurezza.
- Attrezzature sportive:Coltelli da golf, racchette da tennis, cornici per biciclette, canne da pesca, sci e bastoni da hockey, dove leggerezza e resistenza sono vantaggiosi.
- Marina:Masti, scafi e altri componenti delle barche a vela che beneficiano di essere leggeri e resistenti alla corrosione.
- Medicina:Protesi, impianti e apparecchiature a raggi X a causa della sua resistenza, leggerezza e proprietà radiolucenti.
- Industria:Robotica, attrezzature e vari componenti strutturali dove sono necessarie elevate resistenza e rigidità.
- elettronica di consumo:Alcuni computer portatili di fascia alta e altri dispositivi utilizzano la fibra di carbonio per la sua robustezza e il suo aspetto elegante.
In sostanza, la fibra di carbonio viene scelta quando ingegneri e progettisti hanno bisogno di un materiale forte, rigido e leggero, spesso in sostituzione di materiali tradizionali più pesanti.