Verwendet für Kohlefaser

In faserverstärkten Verbundwerkstoffen ist Glasfaser das "Arbeitspferd" der Branche. Es wird in vielen Anwendungen eingesetzt und ist sehr wettbewerbsfähig mit traditionellen Materialien wie Holz, Metall und Beton. Fiberglasprodukte sind stark, leicht, nicht leitend und die Rohstoffkosten von Fiberglas sind sehr niedrig.

Bei Anwendungen, bei denen eine höhere Festigkeit, ein geringeres Gewicht oder kosmetische Mittel besonders wichtig sind, werden im GFK-Verbund andere teurere Verstärkungsfasern verwendet.

Aramidfasern wie Kevlar von DuPont werden in einer Anwendung verwendet, die die hohe Zugfestigkeit von Aramid erfordert. Ein Beispiel hierfür sind Karosserie- und Fahrzeugpanzerungen, bei denen Schichten aus aramidverstärktem Verbundwerkstoff, unter anderem aufgrund der hohen Zugfestigkeit der Fasern, Gewehrpatronen mit hoher Schusskraft aufhalten können.

Carbonfasern werden dort eingesetzt, wo geringes Gewicht, hohe Steifigkeit, hohe Leitfähigkeit oder das Aussehen des Carbonfasergewebes gewünscht wird.

Kohlefaser in der Luft- und Raumfahrt

Luft- und Raumfahrt waren einige der ersten Industrien, die sich für Kohlefaser entschieden. Der hohe Modul von Kohlenstofffasern macht es strukturell geeignet, Legierungen wie Aluminium und Titan zu ersetzen. Die Gewichtsersparnis, die Kohlefaser bietet, ist der Hauptgrund, warum Kohlefaser von der Luft- und Raumfahrtindustrie übernommen wurde.

Jedes Pfund Gewichtsersparnis kann den Kraftstoffverbrauch erheblich senken, weshalb der neue 787 Dreamliner von Boeing das meistverkaufte Passagierflugzeug in der Geschichte ist. Der Großteil der Struktur dieses Flugzeugs besteht aus kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoffen.

Sportwaren

Der Freizeitsport ist ein weiteres Marktsegment, das mehr als bereit ist, für höhere Leistungen mehr zu zahlen. Tennisschläger, Golfschläger, Softballschläger, Hockeyschläger sowie Pfeile und Bögen für das Bogenschießen sind Produkte, die üblicherweise aus kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoffen hergestellt werden.

Leichtgewichtige Ausrüstung ohne Abstriche bei der Kraft ist ein deutlicher Vorteil im Sport. Zum Beispiel kann man mit einem leichteren Tennisschläger eine viel schnellere Schlägergeschwindigkeit erreichen und letztendlich den Ball immer schneller treffen. Die Athleten streben weiterhin nach einem Vorteil in der Ausrüstung. Aus diesem Grund fahren ernsthafte Radfahrer alle Kohlefaser-Fahrräder und verwenden Fahrradschuhe, die Kohlefaser verwenden.

Windkraftanlagenblätter

Obwohl die Mehrheit der Windenergieanlagenblätter aus Glasfaser besteht, ist bei großen Blättern (häufig über 150 Fuß lang) ein Ersatzblatt enthalten, bei dem es sich um eine Versteifungsrippe handelt, die über die Länge des Blatts verläuft. Diese Komponenten bestehen häufig aus 100% Kohlenstoff und sind an der Wurzel der Klinge nur einige Zentimeter dick.

Kohlefaser wird verwendet, um die erforderliche Steifheit zu erzielen, ohne dass eine enorme Menge an Gewicht hinzugefügt wird. Dies ist wichtig, da eine Windkraftanlage umso effizienter Strom erzeugt, je leichter sie ist.

Automotive

Serienfahrzeuge nehmen noch keine Kohlefaser an. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die gestiegenen Rohstoffkosten und die notwendigen Änderungen der Werkzeuge die Vorteile immer noch überwiegen. Formel-1-, NASCAR- und High-End-Fahrzeuge verwenden jedoch Kohlefaser. In vielen Fällen liegt es nicht an den Vorteilen der Eigenschaften oder des Gewichts, sondern am Aussehen.

Es gibt viele Kfz-Teile im Aftermarket, die aus Kohlefaser gefertigt und nicht lackiert, sondern klar beschichtet sind. Die ausgeprägte Kohlefaser-Bindung ist zu einem Symbol für High-Tech und High-Performance geworden. Tatsächlich ist es üblich, ein Kfz-Teil für den Aftermarket zu sehen, das aus einer einzigen Kohlenstofffaserschicht besteht, jedoch mehrere Glasfaserschichten aufweist, um die Kosten zu senken. Dies wäre ein Beispiel, bei dem das Aussehen der Kohlefaser tatsächlich der entscheidende Faktor ist.

Obwohl dies einige der häufigsten Verwendungen von Kohlenstofffasern sind, werden fast täglich viele neue Anwendungen gesehen. Das Wachstum von Kohlefasern ist schnell und in nur 5 Jahren wird diese Liste viel länger sein.