La fibra di carbonio è prodotta dall’ossidazione controllata, carbonizzazione e grafitizzazione di precursori organici ricchi di carbonio che sono già in forma di fibra. Il precursore più comune è il poliacrilonitrile (PAN), perché dà le migliori proprietà della fibra di carbonio, ma le fibre possono essere prodotte anche dalla pece o dalla cellulosa. Variando il processo di grafitizzazione si ottengono fibre ad alta resistenza (@ ~2.600°C) o ad alto modulo (@3.000°C) con altri tipi nel mezzo. Una volta formata, la fibra di carbonio ha un trattamento superficiale applicato per migliorare il legame con la matrice e l’apprettatura chimica che serve a proteggerla durante la manipolazione.
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Quando la fibra di carbonio fu prodotta per la prima volta alla fine degli anni sessanta, il prezzo per il grado base ad alta resistenza era di circa 200 £/kg. Nel 1996 la capacità mondiale annuale era aumentata a circa 7.000 tonnellate e il prezzo per il grado equivalente (ad alta resistenza) era di 15-40 sterline/kg. Le fibre di carbonio sono solitamente raggruppate in base alla fascia di modulo in cui rientrano le loro proprietà. Queste fasce sono comunemente denominate: alta resistenza (HS), modulo intermedio (IM), alto modulo (HM) e ultra alto modulo (UHM). Il diametro del filamento della maggior parte dei tipi è di circa 5-7 µm. La fibra di carbonio ha la più alta rigidità specifica di qualsiasi fibra disponibile in commercio, una resistenza molto elevata sia in tensione che in compressione e un’alta resistenza alla corrosione, al creep e alla fatica. La loro forza d’impatto, tuttavia, è inferiore a quella del vetro o dell’aramide, con caratteristiche particolarmente fragili esposte dalle fibre HM e UHM.
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Pubblicato per gentile concessione di David Cripps, Gurit
http://www.gurit.com
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