1. PAN-basierte Kohlenstofffaser

PAN-basierte (Polyacrylnitril-)Kohlenstofffasern sind aufgrund ihrer hervorragenden Festigkeit und Flexibilität die am häufigsten verwendete Faserart. Sie bieten eine hohe Zugfestigkeit und eignen sich daher ideal für Karosserieteile, Fahrradrahmen und Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt. Ihr geringes Gewicht ermöglicht es Ingenieuren, die typische Bauteilmasse zu reduzieren, ohne Kompromisse bei der Leistung einzugehen. PAN-basierte Kohlenstofffasern sind zudem äußerst vielseitig und eignen sich sowohl für hochfeste als auch für hochmodulige Anwendungen.

2. Pechbasierte Kohlenstofffaser

Pechbasierte Kohlenstofffasern, gewonnen aus Erdöl- oder Steinkohlenteerpech, zeichnen sich durch einen extrem hohen Elastizitätsmodul und eine hohe Steifigkeit aus. Dadurch eignen sie sich optimal für Anwendungen, bei denen Druckfestigkeit entscheidend ist, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, bei Satellitenstrukturen und in hochwertigen Transportmitteln. Allerdings sind pechbasierte Fasern in der Regel spröder und werden daher seltener für Anwendungen eingesetzt, die Druckfestigkeit erfordern. Das Gewicht pechbasierter Fasern ist zwar etwas höher als das von PAN-basierten Fasern, ihre Steifigkeit kompensiert diesen Nachteil jedoch häufig.

3. Hochmodulige Kohlenstofffaser

Hochmodulige Kohlenstofffasern sind auf maximale Steifigkeit bei geringem Gewicht ausgelegt. Sie werden üblicherweise in Hochleistungsflugzeugen, Raketenkomponenten und anspruchsvollen Konstruktionsprojekten eingesetzt. Obwohl sie höchste strukturelle Steifigkeit bieten, sind hochmodulige Fasern tendenziell teurer und weniger nachgiebig unter plötzlicher Belastung, weshalb sie sich im Allgemeinen nur für Spezialanwendungen eignen.

4. Kohlenstofffasern für mittlere und spezielle Anwendungen

Manche Kohlenstofffasern sind so konzipiert, dass sie ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit, Gewicht und Wirtschaftlichkeit bieten. Diese Intermediate- oder Forte-Fasern werden häufig in Konsumgütern, Automobilteilen und Transportausrüstung eingesetzt, wo hohe Leistungsfähigkeit wichtig ist, aber keine hohe Elastizität oder Zugfestigkeit erforderlich ist.

Häufig gestellte Fragen

Welche Art von Kohlenstofffaser ist die stärkste?

PAN-basierte Hochleistungsfasern weisen im Allgemeinen die höchste Zugfestigkeit auf, während pechbasierte Fasern eine höhere Steifigkeit bieten.

Welche Kohlenstofffaser eignet sich am besten für Leichtbauanwendungen?

PAN-basierte oder hochmodulige Kohlenstofffasern sind aufgrund ihres geringen Gewichts und ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses am besten geeignet.

Ist Kohlenstofffaser hohen Temperaturen standhaltend?

Pechbasierte Kohlenstofffasern vertragen typischerweise höhere Temperaturen als PAN-basierte Fasern, wodurch sie sich für Luft- und Raumfahrt- sowie Industrieanwendungen eignen.

Sind alle Kohlenstofffasern spröde?

Nicht alle. PAN-basierte Fasern weisen eine gute Zähigkeit auf, während pechbasierte Fasern spröder, aber extrem steif sind.

Abschluss

PAN-basierte Fasern sind vielseitig einsetzbar und bieten außergewöhnliche Festigkeit und Schlagfestigkeit, während pechbasierte Fasern sich durch Steifigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit auszeichnen. Hochmodulige und hochfeste Fasern ermöglichen maßgeschneiderte Lösungen für präzise technische Anforderungen. Durch die Berücksichtigung dieser Eigenschaften können Unternehmen die Leistung maximieren, das Gewicht reduzieren und die Langlebigkeit von Produkten wie Motoren, Flugzeugen und Sportgeräten sicherstellen. Die Wahl des richtigen Kohlenstofffasergewebes ist entscheidend für die Erzielung von Effizienz und Zuverlässigkeit.