Ero sivun ”Hiilikuitu” versioiden välillä

[arvioimaton versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Rivi 5:
 
== Historia ==
Ensimmäiset hiilikuidut valmistettiin 1950-luvulla ohjuskomponenttien muoviosien lujittamiseen. Ensimmäiset hiilikuidut valmistettiin kuumentamalla [[viskoosi]]säikeitä, kunnes ne karbonoituivat. Prosessi oli erittäin tehoton ja lopputuotteessa oli vain n. 20&nbsp % hiiltä ja sen kestävyys sekä jäykkyys olivat huonot. 1960-luvulla prosessia kehitettiin käyttämällä raaka-aineena polyakrylonitriiliä. Tällöin lopputuotteesta oli jo 55&nbsp % hiiltä ja sen ominaisuudet olivat huomattavasti paremmat. 1970-luvulla löydettiin uudeksi raaka-aineeksi öljypiki, josta tuotetulla hiilikuidulla olikin hyvä taivutuslujuus, mutta puristuslujuus on rajallinen, joten sen käyttö on pysynyt vähäisenä.<ref name="madehow">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.madehow.com/Volume-4/Carbon-Fiber.html#b | Nimeke = Madehow| Julkaisija =madehow.com | Viitattu = 1.5.2013 | Kieli ={{en}} }}</ref>
 
== Rakenne ja ominaisuudet ==
Rivi 20:
Tämän jälkeen suoritetaan uusi lämmitys, noin 700&nbsp;°C:een. Tällöin kehät aromatisoituvat. Tämän jälkeen lämmitetään jälleen uudelleen, noin 400–600&nbsp;°C:een jolloin kehät muodostava toisten kehärivien kanssa toistuvia rivejä. Tässä vaiheessa muodostuu myös typpikaasua, kun typpiatomeja vapautuu kehärivien väleistä. Lopulta kun rivejä sulautuu yhteen, jäljelle ei jää juurikaan typpeä, vaan grafiittimuodossa olevaa 93–95-prosenttista hiiltä.<ref name="makingcarbonfibre"/>
 
PAN:i käyttävällä menetelmällä tuotetaan noin 90&nbsp % maailman hiilikuidusta. Lopuilla 10&nbsp % hiilikuiduista on raaka-aineena öljypiki tai viskoosi.<ref name="howitismade">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.zoltek.com/carbonfiber/how-is-it-made/ | Nimeke = Zoltek Corporation | Julkaisija = zoltek.com| Viitattu = 1.5.2013 | Kieli = }}</ref> Myös puusta erotetun selluloosan ja ligniinin käyttöä hiilikuidun valmistukseen kehitetään.<ref>{{Verkkoviite|osoite= http://www.tiedetuubi.fi/tekniikka/mahtava-idea-kevytta-ja-kestavaa-hiilikuitua-voi-tehda-puusta |nimeke=Mahtava idea: kevyttä ja kestävää hiilikuitua voi tehdä puusta |julkaisu= tiedetuubi.fi|viitattu=2016-09-22}}</ref>
 
== Käyttö ==
[[Tiedosto:Kohlenstofffasermatte.jpg|thumb|250px|Hiilikuidulla lujitettua muovia]]
Hiilikuidulla [[lujitemuovi|lujitettu muovirakenne]] on painoltaan tyypillisesti puolet vastaavan lujuisen teräsrakenteen painosta, jonka takia hiilikuitu on erittäin suosittu avaruus- ja ilmailualalla, urheiluvälineissä, urheiluautoissa, purjeveneiden mastoissa, ja kaikessa muussa missä tarvitaan keveyttä ja lujuutta. Hiilikuidulla voidaan myös lujittaa tekstiilejä. Kankaisiin kudotaan mukaan hiilikuitusäikeistä koottuja lankoja, jolloin kankaan lujuus moninkertaistuu.<ref name="howitismade"/>
 
Potentiaalisia tulevaisuuden käyttökohteita hiilikuidulle on jatkuvasti yhä enemmän. Esimerkiksi sähköntuotannon parissa käyttökohteita ovat [[tuulivoima]], paineistetun [[maakaasu]]n varastointi ja kuljetus sekä [[polttokenno]]t. Nykyään hiilikuitua käytetään urheiluautoissa, mutta hinnan laskiessa massatuotannossa oleviin autoihin tulee myös enemmän hiilikuitua, joka laskee niiden painoa ja siten kulutusta. Rakennusalalla voidaan valmistaa kevytelementtejä hiilikuidusta sekä hiilikuidun ominaisuuksia voidaan hyödyntää maanjäristyksiltä suojautumiseen rakennuksissa. Hiilikuitu on myös lupaavimpia [[avaruushissi]]n materiaaleja<ref name='spaceelevator'>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2104847/Space-elevator-takes-tourists-22k-miles-orbit-built-40-years.html | Nimeke = Space Elevator| Julkaisu = Mail Online| Ajankohta = 22.2.2012| Julkaisija = Daily Mail | Viitattu = 1.5.2013 | Kieli ={{en}} }}</ref>.<ref name="howitismade"/>