O que torna a fibra de carbono tão forte

Por que a fibra de carbono é tão resistente?
A fibra de carbono é feita de filamentos de carbono cristalino. Eles são cerca de 100 vezes menores que um fio de cabelo humano. Em números exatos, 0.0002-0.0004 polegadas de diâmetro.

O precursor de fibra de carbono mais comum usa poliacrilonitrila (PAN), embora existam outras alternativas à base de carbono. Na fibra de carbono, os átomos de carbono estão fortemente ligados. Isso forma uma cadeia de laços.

O arranjo único de cristais torna o composto excepcionalmente forte. Essa resistência é ainda mais aprimorada quando combinada com outras fibras de carbono.

Portanto, é a estrutura ligada que torna a fibra de carbono tão inquebrável. Embora seja muito leve.

As fibras de carbono podem ser tecidas em formas permanentes. Isso permite que materiais compósitos sejam usados, por exemplo, em próteses. A fibra de carbono também é muito leve.

Você já deve ter ouvido falar em resistência à tração. Essa qualidade permite que qualquer coisa feita de fibra de carbono resista a altos níveis de tensão antes de quebrar. Essa qualidade torna a fibra de carbono útil na fabricação de aeronaves.

Além de ser extremamente forte, a fibra de carbono também é incrivelmente resistente ao desgaste químico e ao calor, tornando-a ideal para uso industrial.

Finalmente, a fibra de carbono é resistente ao calor. Qualquer produto feito com este material não derrete facilmente. Isso o torna um excelente substituto para o aço.

Os produtos de fibra de carbono podem suportar calor de até 1,000 W/mK.

fibra de carbono e metal
Como mencionamos acima, a fibra de carbono é frequentemente usada na fabricação de aeronaves. Tanto a fibra de carbono quanto o aço possuem um alto nível do que é chamado de "módulo de elasticidade". Esta é uma medida da rigidez de um material, ou resistência à deformação.

Fibra de carbono e aço são fortes até 200 GPa, que é a unidade usada para medir o módulo de elasticidade. O que esse número não explica é que o aço é significativamente mais pesado que a fibra de carbono. Levando em consideração o peso, podemos estimar que a fibra de carbono é, na verdade, cinco vezes mais forte que o aço!