Karbonfiber

Karbonfiber er eit kunstfiber laga hovudsakleg av tynne karbonfibrar. Det er eit svart, stivt materiale med låg massetettleik, stor strekkstyrke og som godt toler varme og ulike kjemikalie. Materialet blir mykje brukt til å forsterka komposittmateriale. Ein har særleg brukt stoffet i ulike ting som skal vera sterke og lette, som idrettsutstyr, ulike fargreier og byggverk, men karbonfiber har også fått eit vidare bruksområde.

Karbonfiber.

Kjemiske eigenskapar

Ein karbonfibertråd med ein diameter på 6 μm (frå nedre venstre hjørne) saman med eit hårstrå.

Kvart karbonfiber er tvinna saman av fleire tusen karbontrådar som kvar har ein diameter på 5–8 mikrometer. Tidlege typar (som T300 og AS4) hadde diametrar på 7-8 μm, medan seinare fiber (som IM6) har hatt diametrar på rundt 5 μm. Vidare kan fibrane vevast.

Atomstrukturen til karbonfiber minner om den i grafitt, og er danna av lag av karbonatom (grafén) i eit regelmessig heksagonmønster. Karbonfiber har ein massetettleik på rundt 1,7–2,0 g/cm³.

Sidan stoffet er bygd opp av fibrar, har det ulike eigenskapar i ulike retningar. Det er svært sterkt i retninga som følgjer fibrane, men svakt på tvers av dei. Ein måte å omgå dette på er å laga laminat av fleire dukar der fibrane er orienterte i ulike retningar.

Bruk

Stohr DSR i karbonfiber.

Karbonfiber er mykje brukt til å forsterka komposittmateriale. Ein finn det til dømes i herdeplast som epoksy-, fenol- og umeitta polyesterplast. Det kan brukast på område der ein tidlegare har brukt glasfiber eller metall. Til dømes kan stoffet brukast til bygging og forsterking, som bruer eller høghus.

Ein har brukt karbonfiber i fargreier som båtar, fly, romfartøy, missil, bilar (særleg i reserbilar), syklar og motorsyklar. Stoffet er mykje lettare enn både metall og glasfiber, og bruken av det kan redusera drivstoffbruken kraftig. Ein bil der delar av stål blir bytta ut med karbonfiber kan til dømes bli 60 % lettare og dermed trenga 30 % mindre drivstoff. I ein ambulansebåt utvikla av Brødrene Aa i Noreg blei vekta redusert med 40 % då ein gjekk over frå glasfiber til karbonfiber. Ein annan stad der karbonfiber kan vera nyttig er i modellfly.

Stoffet blir brukt i ulikt teknisk utstyr, mellom anna i medisinsk ustyr og i idrettsutstyr som fiskestenger, køller og rekkertar, ski og stavar og til proteser. Løparen Oscar Pistorius er til dømes kjend for å setja verdsrekordar med protesar av karbonfiber.

Karbonfiberskulpturen Carbon Obelisk av Rita McBride.

Ein har også teke i bruk karbonfiber til musikkinstrument, til dømes strengeinstrument og bogar. Materialet er meir haldbart enn tre og mindre ømtolig for luftfukt og temperaturendringar, men kan samstundes gje ein fin klang.

Karbonfiber kan også brukast som eit eksklusivt element i møblar og utstyr som mobiltelefonar, berbare datamaskinar, pennar, klokker og solbriller. Ein har også brukt karbonfiber til skulptur.

Bakgrunnsstoff

Generelt

• Raghavendra R. Hegde, Atul Dahiya, M. G. Kamath (Monika Kannadaguli & Haoming Rong), Carbon fibers Arkivert 2012-02-15 ved Wayback Machine. (April, 2004)
• Chemistry ved chm.bris.ac.uk. Karbonfiber og kjemi.
• Making carbon fiber ved pslc.ws. Kjemisk gjennomgang av karbonfiberframstilling.

Bruksdøme

• Carbonfiber ved f1technical.net. Om karbonfiber i Formel 1.
• carbonfibergear.com. Ulike ting laga med karbonfiber.