Geweven type koolstofvezel

Geweven type koolstofvezel

Hoe je omgaat met geweven koolstofvezel voor warmteoverdracht

Denk aan geweven koolstofvezel als de sterke ‘neef’ van die éénrichtingsfolies. In plaats van dat alle vezels in één richting lopen, zijn ze met elkaar verweven – in een eenvoudige weefstructuur, een twill-structuur of een satijnen structuur. Dit voorkomt dat het materiaal uit elkaar valt wanneer er grote spanningen optreden. Toch behoudt het materiaal zijn wonderlijke vermogen om warmte over te dragen.

Waarom de weefstructuur belangrijk is

Het patroon dat je kiest, bepaalt in feite waar de warmte naartoe moet gaan.
Een eenvoudige weefstructuur zorgt ervoor dat de vezels strak op elkaar liggen. Dat is goed als je stabiliteit nodig hebt. Maar deze constante buigingen belemmeren juist de warmteoverdracht.
Als je wilt dat de warmte sneller wordt overgedragen en dat het materiaal gemakkelijker rond een bocht kan bewegen, kies dan voor een twill-structuur. Hierdoor blijven de vezels rechter, zodat de warmte gemakkelijker kan worden overgedragen.

De nadelen (en de valkuilen)

Het voordeel van dit materiaal is dat het niet vervormt bij extreme temperatuurschommelingen. We zien dit vaak in ruimtevaartonderdelen en hittebeschermingsmiddelen. Bovendien is het gemakkelijk om ermee te werken: je kunt er gaten in boren of het knippen om het in een beperkte ruimte te passen, zonder dat het materiaal beschadigt raakt.
Maar hier is het probleem: de resine. Je kunt het beste koolstofmateriaal hebben, maar als de epoxiresine of fenolresine zijn breukpunt bereikt, is het afgelopen. De resine vergaat, de bindingen breken en het materiaal valt uit elkaar – zelfs al zijn de koolstofvezels nog in orde.
Kies altijd de juiste resine, op basis van de hoogste temperatuur die het onderdeel zal bereiken, en niet op basis van het smeltpunt van het koolstofmateriaal.

Praktische tips vanuit de praktijk

Wanneer je dit materiaal gebruikt in een systeem, let goed op de contactpunten. Luchtkleuren zijn vijandig voor de werking van het materiaal. Als er een opening is, is het materiaal eigenlijk gewoon een erg dure vorm van plastic. Gebruik dan wat thermische pasta of grafietfolie om ervoor te zorgen dat de warmte goed kan worden overgedragen. Zo werkt het materiaal optimaal.