การใช้คาร์บอนไฟเบอร์

วัตถุประสงค์หลักของคาร์บอนไฟเบอร์คือนำไปผสมกับเรซิน โลหะ เซรามิค และเมทริกซ์อื่นๆ เพื่อสร้างวัสดุโครงสร้างวัสดุคอมโพสิตอีพอกซีเรซินเสริมคาร์บอนไฟเบอร์มีตัวบ่งชี้ที่ครอบคลุมสูงสุดเกี่ยวกับความแข็งแรงจำเพาะและโมดูลัสเฉพาะในบรรดาวัสดุโครงสร้างที่มีอยู่วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีข้อได้เปรียบในพื้นที่ที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับลักษณะความหนาแน่น ความแข็ง น้ำหนัก และความล้า และในบริเวณที่ต้องการอุณหภูมิสูงและความเสถียรทางเคมีสูง

คาร์บอนไฟเบอร์ถูกผลิตขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น จรวด การบินและอวกาศ และการบิน ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 และปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์กีฬา สิ่งทอ เครื่องจักรเคมี และสาขาการแพทย์ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นของเทคโนโลยีล้ำสมัยในด้านประสิทธิภาพทางเทคนิคของวัสดุใหม่ พนักงานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจึงได้รับการสนับสนุนให้ปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เส้นใยคาร์บอนประสิทธิภาพสูงและประสิทธิภาพสูงพิเศษปรากฏขึ้นทีละชนิดนี่เป็นการก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีอีกขั้นหนึ่ง และยังแสดงให้เห็นว่าการวิจัยและการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ได้เข้าสู่ขั้นสูงแล้ว

วัสดุคอมโพสิตที่ประกอบด้วยคาร์บอนไฟเบอร์และอีพอกซีเรซินได้กลายเป็นวัสดุการบินและอวกาศขั้นสูงเนื่องจากมีแรงโน้มถ่วงจำเพาะต่ำ มีความแข็งแกร่งที่ดีและมีความแข็งแรงสูงเนื่องจากน้ำหนักของยานอวกาศลดลง 1 กก. ยานปล่อยจึงสามารถลดลงได้ 500 กก.ดังนั้นในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ จึงมีความเร่งรีบในการนำวัสดุคอมโพสิตขั้นสูงมาใช้มีเครื่องบินขับไล่ขึ้นและลงจอดในแนวดิ่งซึ่งมีวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์คิดเป็น 1/4 ของน้ำหนักเครื่องบินและ 1/3 ของน้ำหนักปีกตามรายงาน ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องขับจรวด 3 เครื่องบนกระสวยอวกาศของสหรัฐฯ และท่อส่งขีปนาวุธ MX ขั้นสูง ล้วนทำจากวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ขั้นสูง

ในรถ F1 (ฟอร์มูล่าวันชิงแชมป์โลก) ในปัจจุบัน โครงสร้างตัวถังส่วนใหญ่ทำจากวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์จุดขายสำคัญของรถสปอร์ตชั้นนำคือการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ทั่วทั้งตัวรถเพื่อปรับปรุงอากาศพลศาสตร์และความแข็งแกร่งของโครงสร้าง

คาร์บอนไฟเบอร์สามารถแปรรูปเป็นผ้า ผ้าสักหลาด เสื่อ เข็มขัด กระดาษ และวัสดุอื่นๆในการใช้งานแบบดั้งเดิม โดยทั่วไปแล้วคาร์บอนไฟเบอร์ไม่ได้ใช้เพียงอย่างเดียวยกเว้นเป็นวัสดุฉนวนความร้อนส่วนใหญ่จะถูกเติมเป็นวัสดุเสริมแรงให้กับเรซิน โลหะ เซรามิก คอนกรีต และวัสดุอื่นๆ เพื่อสร้างเป็นวัสดุคอมโพสิตวัสดุคอมโพสิตเสริมคาร์บอนไฟเบอร์สามารถใช้เป็นวัสดุทดแทนตัวถังได้ เช่น วัสดุโครงสร้างเครื่องบิน วัสดุป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า เส้นเอ็นเทียม ฯลฯ และสำหรับการผลิตเปลือกจรวด เรือยนต์ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม แหนบรถยนต์ และเพลาขับ