Kohlenstofffasern (Carbonfasern) sind ein moderner Hochleistungswerkstoff für die Luft- und Raumfahrt, den Automobilbau, und die Windindustrie.
Sie werden aus faserförmigen, organischen, unschmelzbaren Kohlenstoffverbindungen pyrolytisch erzeugt. Als Precursorfasern finden modifizierte Polyacrylnitril- sowie Viskosefasern Verwendung.
Schon gewusst?
Carbonfasern für hochwertige technische Anwendungen werden mehrheitlich auf der Basis von Polyacrylnitrilfasern hergestellt. Weil der Herstellprozess für Carbonfasern sehr energieintensiv ist, ist eine Produktion der Fasern nur in solchen Staaten wirtschaftlich sinnvoll, in denen Energie – insbesondere elektrische – preiswert und versorgungssicher zur Verfügung steht.
- Eigenschaften
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Carbonfasern weisen bei hoher Festig- und Steifigkeit eine niedrige Dichte auf. Ihre Dilatations- und Korrosionsneigung ist äußerst gering. Ihr Querschnitt ist meistens rund, strukturlos und glatt. Sie werden als Verstärkungsfasern eingesetzt und entfalten ihre ausgezeichnete Zugfestigkeit im Verbund mit einer Matrix (wie z. B. einem festen Harz).
- Einsatzgebiete
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Carbonfasern werden überall dort eingesetzt, wo eine Gewichtsersparnis zur Aufwertung eines Produktes führt wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie.
Im Bereich der Energieindustrie werden diese Verstärkungsfasern zur Realisierung von Windkraftanlagen, Schwungrädern, in der Brennstoffzellentechnik für Gas-Hochdruckbehälter und Gasdiffusionslagen, für die Erdölexploration in Steigleitungen und für die Aufarbeitung nuklearer Brennstoffe in Zentrifugen eingesetzt.
In der Medizintechnik findet man Kohlenstoff-Fasern in Röntgentischen, Prothesen und Fixateuren wieder. Industrielle Anwendungen sind bspw. Walzen für die Papier- und Druckindustrie.
Für Anwendungen im Bereich Freizeit stehen Sportgeräte (Tennis-, Golfschläger, Fahrradrahmen, Masten für Segelboote und Surfbretter, Helme, Angelruten) und Musikinstrumente (Streichinstrumente).