Hva er et karbonnett?

Et karbonnett er en form av vevd, karbonbasert fiber som brukes som armeringsnett i bygningskonstruksjon, for eksempel i betong, der den kan erstatte stålnett eller armeringsjern. Det gir fordeler fremfor tradisjonell stålarmering ved at det kan plasseres mye nærmere overflaten til et materiale, og har lettere vekt. Mens betongarmering er det primære bruksområdet, brukes også karbonnett i mange andre typer byggematerialer, så vel som i strukturelle komponenter for fly, skip og biler. En annen anvendelse av karbonfibernett er bruken av materialet som et forsterkningsmiddel i ionemotordesign, noe som reduserer vekten til slike romfartsmotorer og øker skyvekapasiteten deres.

Materialet som brukes til å lage et karbonnett er mer enn bare karbon i seg selv, og inkluderer det som er kjent som fiberforsterket polymer (FRP), en kompositt av forskjellige plastforbindelser som polyester og epoksy, sammen med glassfiberfiber og karbon. Andre syntetiske fibre bortsett fra bare glassfiber brukes også, for eksempel aramid, et navn avledet fra ordene "aromatisk polyamid." Aramid er en nøkkelkomponent i kroppsrustning og ballistisk rustning for kjøretøyer i militær bruk. Denne kombinasjonen av fibre og plast sammen med karbon blir ofte referert til som karbonfiberforsterket polymer (CFRP).

Et av nøkkelområdene i industrien der karbonnettmateriale har blitt et viktig element er vedlikehold av broer. Broer sammensatt av betong som ble forsterket med stål da de ble bygd, er utsatt for korrosjon over tid, noe som kan gjøre dem sårbare for mye belastning under slike værelementer som uvær og jordskjelv. Stålnett som ekstern armeringsmekanisme har også vist seg å ha begrenset verdi. I denne applikasjonen er ikke karbonnettet innebygd i betongen på broen, som allerede har satt seg, men brukes som et eksternt stoffomslag for å forsterke den ferdige strukturen. Regioner hvor karbonnett har blitt brukt til å forsterke brokolonner fra 2003, slik som i Florida i USA, har vist en økt styrke på brokolonnene på opptil 420% mot før de fikk armeringsnett av noe slag påført.

På 1980-tallet begynte karbonnettet å migrere til kommersiell sektor fra fly- og militærapplikasjoner. De første høye kostnadene gjorde det uoverkommelig for bruk i hver dag, men etter hvert som produksjonsvolumet har økt, har prisene falt. Det brukes nå til å forsterke dekorative betongplantere og andre tunge, ikke-essensielle produkter i forbrukermarkedet. En av de største ulempene med den sammensatte fiberen i bygningskonstruksjon er at den ikke har de forskjellige avkastningsegenskapene som stål utfører under belastning eller endrede klimaforhold, så byggemetodologier har måttet justeres for å imøtekomme denne endringen når den brukes.