Kohlenstofffasern sind hochfeste und hochmodulige Materialien. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie in vielen Bereichen häufig eingesetzt. Beispielsweise kann man sie verwenden, um die Festigkeit von Polymerbeton zu erhöhen. Wenn der Kohlenstofffasergehalt 1,5 % erreicht, können die höchsten Biege- und Druckfestigkeiten erreicht werden. Darüber hinaus werden Kohlenstofffasern auch zur Herstellung leichter und langlebiger Natursteinprodukte verwendet.
Bei der ultradünnen Steinsystemlösung MOREONYX®️ verwenden wir eine spezielle Technologie, um 1 mm Kohlefaser mit verschiedenen Steinen zu verbinden, und die Gesamtdicke wird auf 4 mm begrenzt, wodurch nicht nur die Textur von Naturstein erhalten bleibt, sondern auch die Anforderungen spezieller Anwendungsszenarien erfüllt werden.
Derzeit untersuchen Wissenschaftler, wie PA6 als Meereskomponente genutzt werden kann, um aus INS-Fasern ultradünne Kohlenstofffasern auf PE-Basis mit einem Durchmesser von weniger als 4 Mikrometer herzustellen. Dadurch kann die Zeit des Sulfonierungsprozesses verkürzt werden. Dies deutet darauf hin, dass durch entsprechende Prozessanpassungen bei der Herstellung von Kohlenstofffasern nicht nur die Effizienz verbessert, sondern auch ultradünne Materialien erzielt werden können.
Im Vergleich zu anderen Baumaterialien hat Kohlefaser folgende Vor- und Nachteile:
Vorteile :
1. Geringes Gewicht: Kohlefaser hat eine sehr geringe Dichte, wodurch das Gewicht der Struktur deutlich reduziert werden kann und Transport und Installation erleichtert werden.
2. Hohe Festigkeit: Seine Festigkeit ist extrem hoch, es hält großem Druck und großer Spannung stand und ist für tragende Strukturen geeignet.
3. Korrosionsbeständigkeit: Kohlefaser ist äußerst beständig gegen Chemikalien und Feuchtigkeit, was die Lebensdauer verlängert.
4. Flexibilität: Es kann je nach Bedarf in verschiedenen Formen und Stärken gestaltet werden, um sich an verschiedene Architekturstile anzupassen.
5. Wärmedämmleistung: Es verfügt über eine gute Wärmedämmleistung, die die Energieeffizienz des Gebäudes effektiv verbessern kann.
Nachteile
1. Höhere Kosten: Die Kosten für die Herstellung von Kohlefasern sind relativ hoch, was das Gesamtbaubudget erhöhen kann.
2. Bearbeitungsschwierigkeiten: Die Bearbeitung und Installation erfordern spezielle Fähigkeiten und möglicherweise zusätzliche Schulungen und Ausrüstung.
3. Sprödigkeit: Obwohl Kohlefasermaterialien eine hohe Festigkeit aufweisen, sind sie relativ zerbrechlich und brechen bei Stößen leicht.
4. Umweltauswirkungen: Der Produktionsprozess von Kohlefasern kann Auswirkungen auf die Umwelt haben, insbesondere im Hinblick auf den Ressourcenverbrauch und die Abfallentsorgung.
Zu den technischen Schwierigkeiten bei der Verklebung von Carbonfaserplatten und Naturstein zählen vor allem folgende Aspekte:
1. Oberflächenbehandlung: Die Oberfläche von Naturstein ist normalerweise rau und kann Verunreinigungen wie Fett und Staub enthalten, die die Bindungsstärke beeinträchtigen. Daher sind geeignete Oberflächenbehandlungen wie Waschen, Schleifen und Beschichten erforderlich, um die Bindungswirkung zu verbessern.
2. Klebstoffauswahl: Die Wahl des richtigen Klebstoffs ist entscheidend. Unterschiedliche Klebstoffe haben unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf Festigkeit, Temperaturbeständigkeit, Wasserbeständigkeit usw. und müssen entsprechend der Anwendungsumgebung ausgewählt werden.
3. Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten**: Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Kohlefaser und Naturstein ist sehr unterschiedlich, was bei Temperaturänderungen zu Spannungen in der Klebeschicht führen kann, die Klebeleistung beeinträchtigt und sogar zum Ablösen führen kann.
4. Gewicht und Unterstützung: Kohlefaserplatten sind leicht, Naturstein ist relativ schwer und es muss überlegt werden, wie sie beim Verkleben gestützt und befestigt werden, um sicherzustellen, dass ihre Position während des Klebevorgangs nicht verschoben wird oder sie aufgrund der Schwerkraft abfallen.
5. Aushärtezeit: Die Aushärtezeit des Klebstoffs kann die Konstruktionseffizienz beeinträchtigen, insbesondere bei großflächigen Verklebungen, und der Konstruktionszeitplan muss angemessen geplant werden.
6. Umweltfaktoren: Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit und Temperatur beeinflussen die Klebewirkung. Bei hoher Feuchtigkeit oder extremen Temperaturen kann die Leistung des Klebstoffs nachlassen, und es müssen entsprechende Maßnahmen ergriffen werden.
7. Langzeithaltbarkeit: Bewerten Sie die Langzeithaltbarkeit von Kohlefaser und Naturstein nach der Verklebung, einschließlich Alterungsbeständigkeit, chemischer Beständigkeit usw., um Sicherheit und Stabilität im praktischen Einsatz zu gewährleisten.
Um diese technischen Schwierigkeiten zu lösen, ist eine umfassende Berücksichtigung der Materialeigenschaften, der Konstruktionstechnologie und der Anwendungsszenarien erforderlich, um die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der Verbindung sicherzustellen.
