La nostra azienda ha stretto un'alleanza strategica con un'importante realtà del settore aerospaziale per la fornitura di materiali avanzati destinati alle loro esigenze di produzione aeronautica. Il nostro velo in fibra di carbonio di alta qualità è diventato un componente fondamentale per il rinforzo della loro flotta di velivoli di nuova generazione, migliorandone prestazioni e sicurezza.

Proprietà fisico-chimiche

La designazione "K" si riferisce al numero di singoli filamenti contenuti in un singolo fascio di fibre di carbonio. Generalmente, le fibre di carbonio vengono denominate in base al rapporto tra il numero di filamenti e 1.000; pertanto, "1K" indica un fascio contenente 1.000 filamenti. Attualmente, nell'industria delle fibre di carbonio, i fasci con un numero di filamenti pari o superiore a 48.000 sono tipicamente classificati come fibre di carbonio "large-tow", mentre i fasci con un numero di filamenti pari a 1.000, 3.000, 6.000, 12.000 e 24.000 sono classificati come fibre di carbonio "small-tow".

Proprietà fisiche e meccaniche fondamentali

La densità della fibra di carbonio è inferiore a un quarto di quella dell'acciaio, eppure la sua resistenza è da 7 a 9 volte superiore a quella dell'acciaio e possiede un'eccellente resistenza alla corrosione. Attualmente, le fibre di carbonio a filamento largo possono raggiungere una resistenza alla trazione di 3,5–5,0 GPa e un modulo di Young di 230–290 GPa.

Confronto delle prestazioni: rimorchi grandi vs. piccoli

Rispetto alle fibre di carbonio a filamento grosso, quelle a filamento piccolo presentano generalmente proprietà meccaniche superiori, pur avendo un costo relativamente più elevato. Le fibre di carbonio a filamento grosso offrono un elevato rapporto costo-prestazioni, con alcuni parametri prestazionali che si avvicinano o addirittura superano quelli delle fibre a filamento piccolo. 

Tuttavia, la stabilità delle fibre di carbonio a fascio largo è generalmente inferiore a quella delle fibre a fascio corto; nello specifico, la resistenza al taglio interfacciale tra la fibra a fascio largo e la matrice di resina è inferiore a quella delle fibre a fascio corto. 

Al contrario, le fibre di carbonio a filamento sottile dimostrano una stabilità superiore nei loro parametri geometrici e possiedono una maggiore resistenza dei singoli filamenti. Inoltre, le fibre di carbonio a filamento lungo presentano in genere un contenuto di appretto più elevato, mentre le fibre di carbonio a filamento sottile ne hanno un contenuto inferiore.

Secondo le norme pertinenti per le fibre di carbonio utilizzate nelle pale delle turbine eoliche, i requisiti relativi alle proprietà fisiche del filato specificano una densità ≤1,8 g/cm³. I requisiti relativi alle proprietà meccaniche prevedono una resistenza alla trazione ≥4000 MPa, un modulo di Young ≥230 GPa e un allungamento a rottura ≥1,4%.

Metodi di prova

La verifica dei filati in fibra di carbonio prevede una valutazione sistematica delle loro proprietà fisiche, chimiche e meccaniche, al fine di garantire che il materiale soddisfi i requisiti applicativi industriali di settori quali l'industria aerospaziale, le pale delle turbine eoliche, la produzione automobilistica e le attrezzature sportive.

Parametri chiave per i test

I parametri chiave dei test includono la resistenza alla trazione, il modulo elastico, il diametro delle fibre, la densità, il contenuto di carbonio, la torsione, l'allungamento a rottura, la stabilità termica, la morfologia superficiale e la composizione chimica.