Koolstof opnieuw uitgevonden

Koolstof is een element dat minstens zo oud is als de aarde. Het ontstaat wanneer een stof bloot wordt gesteld aan hoge temperaturen en daardoor verbrandt. Je zou denken dat het dan niet sterk meer is, maar het tegendeel is waar. De composietenindustrie heeft er een nieuwe favoriet in gevonden. Het wordt tegenwoordig veelvuldig toegepast in hoogwaardige producten. In combinatie met epoxy – een kunsthars – wordt het namelijk een materiaal dat aan alle wensen voldoet.

Hoe gaat het in zijn werk?

Wanneer acrylvezels aan pyrolyse worden blootgesteld en zodoende verkolen, ontstaan koolstofvezels. Deze lange koolstofkristallen lopen axiaal parallel ten opzichte van de vezel. Wanneer ze met duizenden tegelijk worden samen gesponnen, wordt koolstofgaren verkregen. Hieruit kunnen verschillende vormen worden gemaakt, zoals bijvoorbeeld bandjes en kousen, waarmee onderdelen kunnen worden omwikkeld. Op razendsnel werkende weefgetouwen kunnen programma’s worden ingesteld om tot elke gewenste dichtheid en structuur te komen. Ook kan er gevarieerd worden in breedte. De weefsels die kunnen worden gemaakt, zijn van uiteenlopend karakter: het vierkantgeweven koolstofweefsel van een platverbinding is dankzij de ‘één-onder-één-over-weeftechniek een weefsel waarbij niet snel rafels zullen ontstaan en bestand is tegen het vaak vastpakken van de stof. Bij een twill-constructie is de stof soepeler, maar rafelt hij ook sneller uit en is de kans op vervormen aanwezig. Wel zijn er mooie diagonalen zichtbaar in de stof en is de carbonlook optimaal.

Een breed toepassingsgebied

Als je aan ultrasterke lichtgewicht materialen denkt, schiet je meteen de ruimtevaart- en vliegtuigbouw te binnen. Echter, de toepassingen van koolstof zijn zo breed dat dit materiaal ook gewoon in alledaagse gebruiksvoorwerpen voorkomt. Om maar wat voorwerpen te noemen: ski’s, surfplanken, kano’s, golfclubs, racefietsen en zelfs sieraden… Andere voorbeelden van voorwerpen die je zo licht mogelijk wilt hebben zonder dat er sterkte verloren gaat, zijn orthopedische stukken, rolstoelen. Wielrenners en autocoureurs kunnen ook niet meer zonder en geavanceerde industrieën, zoals automotive, zijn er tegenwoordig afhankelijk van om met uit koolstof gemaakte machine-onderdelen hun serieproductielijnen goed draaiende te kunnen houden.