Cos'è una griglia di carbonio?

Una griglia di carbonio è una forma di fibra intrecciata a base di carbonio che viene utilizzata come maglia di rinforzo nella costruzione di edifici, come nel calcestruzzo, dove può sostituire la maglia in acciaio o l'armatura. Offre vantaggi rispetto al tradizionale rinforzo in acciaio in quanto può essere posizionato molto più vicino alla superficie di un materiale ed è più leggero di peso. Mentre il rinforzo in cemento è l'area di utilizzo primario, la griglia di carbonio viene utilizzata anche in molti altri tipi di materiali da costruzione, nonché in componenti strutturali per aeromobili, navi e automobili. Another application of carbon fiber grid is the use of the material as a reinforcing agent in ion engine design, which reduces the weight of such spacecraft engines and increases their thrust capacity.

The material used to make a carbon grid is more than just carbon itself, and includes what is known as fiber-reinforced polymer (FRP), a composite of various plastic compounds such as polyester and epoxy, along with fiberglass Fibra e carbonio. Altre fibre sintetiche ASIVengono anche usati DE dalla solitaria in fibra di vetro, come Aramid, un nome derivato dalle parole "poliammide aromatica". Aramid è una componente chiave dell'armatura e dell'armatura balistica per i veicoli in uso militare. Questa combinazione di fibre e materie plastiche insieme al carbonio è spesso definita polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP).

Una delle aree chiave dell'industria in cui il materiale della griglia di carbonio è diventato un elemento cruciale è nel mantenimento dei ponti. I ponti composti da cemento che sono stati rinforzati in acciaio quando sono stati costruiti sono soggetti a corrosione nel tempo, il che può renderli vulnerabili allo stress eccessivo durante elementi meteorologici come tempeste e terremoti. È stato anche dimostrato che la mesh di acciaio come meccanismo di rinforzo esterno abbia un valore limitato. In questa applicazione, la griglia di carbonio non è incorporata nel calcestruzzo del ponte, che è già stato impostato, ma è usato come un involucro di tessuto esternoper rafforzare la struttura completata. Le regioni in cui la griglia del carbonio sono state utilizzate per rafforzare le colonne del ponte a partire dal 2003, come in Florida negli Stati Uniti, hanno mostrato una maggiore resistenza delle colonne del ponte fino al 420% rispetto a prima che avessero applicato mesh di rinforzo di qualsiasi tipo.

Negli anni '80, il materiale della griglia di carbonio ha iniziato a migrare nel settore commerciale da applicazioni aerospaziali e militari. Il suo costo elevato iniziale lo ha reso proibitivo per l'uso di costruzioni ogni giorno, ma, con l'aumentare del volume di produzione, i prezzi sono diminuiti. Ora viene utilizzato per rafforzare le fioriere di cemento ornamentali e altri prodotti pesanti e non essenziali nel mercato dei consumatori. Uno dei principali svantaggi della fibra composita nella costruzione di edifici è che non ha le diverse caratteristiche di resa che l'acciaio fa in stress o in mutevole condizioni climatiche, quindi le metodologie di costruzione hanno dovuto essere regolata per adattarsi a questo cambiamento quando viene utilizzato.