Cesko.wiki Uhlík-uhlíkový laminát
Author
Albert FloresRCC materiál používaný na raketoplánech
Uhlík-uhlíkový laminát (Reinforced Carbon-Carbon; RCC) je kompozitní materiál, který se skládá z uhlíkových vláken, která tvoří uhlíkovou matrici. Často bývá pokryt vrstvičkou karbidu křemíku, která chrání čistý uhlík před oxidací. +more Původně byl vyvinut pro hlavice mezikontinentálních balistických střel, ale známější je jako ochrana nosové části a náběžných hran křídel amerických raketoplánů (Space Shuttle).
Uhlík-uhlíkový laminát je vhodný pro konstrukční užití ve vysokých teplotách, kde je potřeba tepelné odolnosti a/nebo nízkého součinitele teplotní roztažnosti. Není tak křehký jak mnoho jiných keramik, postrádá však odolnost proti nárazu; Zkáza raketoplánu Columbia byla způsobena právě po zásahu kusu izolační pěny z palivové nádrže, který poškodil panel RCC.
Výroba
Materiál se vyrábí ve třech krocích:
# Nejprve jsou vrstvy uhlíkového vlákna lepeny fenolovou pryskyřicí a vytvarovány do konečné podoby. Často se jako přísada přidává koks nebo jiný čistý uhlík. +more # Následně je vše zahřáto v inertní atmosféře tak, že se pyrolýzou fenolová pryskyřice rozloží a vytvoří uhlíkovou matrici. Při tomto procesu ztrácí směs objem a začínají se vytvářet póry, které jsou částečně eliminovány přidavnými přísadami. # Uhlíková matrice se dále impregnuje furfurylalkoholem a dalšími pyrolýzami je zahušťována a zesilována. Nakonec jsou póry postupně několik dní vyplňovány za vysoké teploty uhlíkotvorným plynem, např. acetylenem. Tento dlouhý proces tepelného zpracování umožňuje uhlíku vytvořit větší grafitické zrno a je to také hlavní důvod vysoké ceny tohoto materiálu, která převyšuje částku 100 000 USD za jeden panel. Při konečné úpravě je povrch materiálu za vysoké teploty v inertní atmosféře pokryt vrstvičkou karbidu křemíku, která chrání čistý uhlík před oxidací.
