Süsinikkiud on tähelepanuväärne materjalide klass, mida on viimastel aastakümnetel välja töötatud. Need koosnevad pikkadest õhukestest süsinikkiududest, mis on äärmiselt tugevad, kerged ja vastupidavad. Neid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes alates lennundusest, autotööstusest ja spordivarustusest kuni kosmoseuuringute, ehituse ja isegi tuuleturbiinideni. Selles artiklis käsitleme süsinikkiudude positiivseid materjaliomadusi ja seda, miks on neist saanud nii oluline materjal kaasaegses tootmises.
Esiteks on süsinikkiud uskumatult tugevad. Neid kasutatakse sageli rakendustes, kus tugevus ja vastupidavus on ülimalt olulised. Kiudude tõmbetugevus on viis korda tugevam kui teras, mis tähendab, et nad peavad vastu suurele pingele ja pingele ilma purunemata või deformeerumata. See omadus muudab need ideaalseks kasutamiseks ehituskonstruktsioonides, kosmosekomponentides ja spordivarustuses.
Teiseks on süsinikkiud uskumatult kerged. Nende madal tihedus muudab need suurepäraseks valikuks rakendustes, kus kaal on kriitiline tegur. Näiteks lennundustööstuses on lennukite kaalu vähendamine esmatähtis ja süsinikkiud on üks materjale, mis selle võimalikuks teeb. Samamoodi saab kergeid süsinikkiust komponente kasutada ka autodes, et parandada kütusesäästlikkust ja vähendada heitgaase.
Lisaks on süsinikkiududel madal soojuspaisumiskiirus, mis tähendab, et need ei laiene ega tõmbu temperatuurimuutustega kokku puutudes märkimisväärselt kokku. See omadus muudab need ideaalseks kasutamiseks kõrge temperatuuriga keskkondades, kuna need ei deformeeru ega kõverdu. Lisaks on süsinikkiududel suurepärane soojus- ja elektrijuhtivus, mis muudab need ideaalseks kasutamiseks elektroonikaseadmetes ja elektriahelates.
Lõpuks on süsinikkiududel suurepärane vastupidavus korrosioonile ja keemilisele lagunemisele. Selle põhjuseks on asjaolu, et süsinikkiud koosnevad täielikult süsinikuaatomitest ega sisalda metalli ega muid reaktiivseid materjale. Selle tulemusena taluvad nad kokkupuudet vee, kemikaalide ja muude karmide tingimustega ilma roosteta või korrodeerumata.
Kokkuvõtteks võib öelda, et süsinikkiududel on palju positiivseid materjaliomadusi, mis muudavad need suurepäraseks valikuks kasutamiseks erinevates tööstusharudes. Nende tugevus, kerge kaal, madal soojuspaisumiskiirus ning vastupidavus korrosioonile ja keemilisele lagunemisele muudavad need ideaalseks kasutamiseks rakendustes, kus jõudlus ja vastupidavus on kriitilise tähtsusega. Jätkuva uurimis- ja arendustegevuse käigus on tõenäoline, et süsinikkiud mängivad paljudes kaasaegse tootmise ja tehnoloogia valdkondades jätkuvalt olulist rolli.
