50 g elektrisch leitfähiger Kohlefaserfilz

Bei 50 g elektrisch leitfähigem Kohlefaserfilz ist die elektrische Leitfähigkeit nicht nur ein weiterer Punkt auf einem Datenblatt. Es kann bestimmen, warum sich ein Hersteller überhaupt für Kohlefaser entscheidet.

Kohlefaser sorgt zusätzlich zu ihrem geringen Gewicht und ihren mechanischen Eigenschaften auf natürliche Weise für elektrische Leitfähigkeit. Wenn die Fasern durch eine Vliesschicht verteilt werden, kann das Material in ein Verbund- oder Funktionsbauteil eingearbeitet werden, wo eine leitfähige Kohlenstofffaserschicht erforderlich ist.

Die tatsächliche elektrische Leistung des Endprodukts hängt von Faktoren wie Faserverteilung, Fasergehalt, Schichtdicke, Kontakt zwischen leitenden Bereichen, Harzgehalt, Laminatdesign und der Art und Weise der elektrischen Verbindung der Komponente ab. Aus diesem Grund empfehlen wir, das fertige Bauteil zu bewerten und das Material nicht nur nach dem Nenngewicht auszuwählen.

Leitfähige Kohlefaserfilzanwendungen

Wenn wir mit Herstellern über Carbonfaser-Oberflächenmaterialien sprechen, verrät uns die Anwendung meist mehr als der Produktname.

An eine Brennstoffzellenkomponente werden andere Anforderungen gestellt als an ein Elektronikgehäuse. Ein elektrisches Heizelement verfolgt ein anderes Designziel als ein EMI-Abschirmgehäuse.

Das gleiche 50g Kohlefasermaterial kann daher je nach Endprodukt unterschiedlich eingearbeitet werden.

Brennstoffzellenkomponenten

Die Leitfähigkeit von Kohlefasern macht sie für ausgewählte Brennstoffzellen- und verwandte Energieanwendungen relevant.

Das Material kann als Teil einer leitfähigen Verbundstruktur dienen, bei der sowohl elektrische Eigenschaften als auch Leichtbau berücksichtigt werden.

Für Brennstoffzellenanwendungen sollte die endgültige Materialauswahl jedoch auch die Betriebstemperatur, die chemische Umgebung, die Gas- oder Flüssigkeitseinwirkung, den Druck und die elektrischen Anforderungen der Komponente berücksichtigen.

Elektronikgehäuse

Für elektronische Geräte können Kohlefasermaterialien verwendet werden, wenn eine leitende Oberfläche als Teil einer elektromagnetischen oder HF-Abschirmung erforderlich ist.

Die Kohlefaserschicht kann in ein geformtes Gehäuse oder ein Verbundgehäuse integriert werden.

Die Wirksamkeit der Abschirmung wird nicht allein durch das Carbonfasermaterial bestimmt. Gehäusegeometrie, elektrische Kontinuität, Erdung und die Konstruktion von Verbindungen und Öffnungen können erhebliche Auswirkungen auf das Endprodukt haben.

Elektrische Heizprodukte

Leitfähige Kohlefasern können auch für heizungsbezogene Verbundprodukte in Betracht gezogen werden.

Wenn elektrischer Strom durch eine entsprechend gestaltete Kohlefaserstruktur fließt, kann Wärme erzeugt werden. Das tatsächliche Erwärmungsverhalten hängt von Widerstand, Faseranordnung, Abmessungen, Spannung, Strom und thermischer Auslegung ab.

Aus diesem Grund sollte eine Heizanwendung anhand ihrer elektrischen Spezifikationen bewertet werden und nicht davon ausgegangen werden, dass ein bestimmtes 50-g-Material eine feste Heizleistung liefert.

Automobil- und Industrieelektronik

Elektronische Komponenten im Automobilbereich erfordern zunehmend leichte Materialien sowie elektrische und elektromagnetische Funktionen.

Carbonfaser-Oberflächenmaterialien können in ausgewählte Abdeckungen, Gehäuse und Verbundkomponenten integriert werden, wenn diese Eigenschaften nützlich sind.

Vliesfilz vs. gewebte Kohlefaser

50 g elektrisch leitfähiger Kohlefaserfilz ist kein direkter Ersatz für gewebtes Kohlefasergewebe. Die beiden Materialien haben unterschiedliche Faserstrukturen und werden für unterschiedliche Rollen in einem Verbundwerkstoff ausgewählt.

Bei gewebten Kohlefasern werden Endlosgarne verwendet, die in definierten Richtungen angeordnet sind. Diese Konstruktion wird häufig verwendet, wenn Faserorientierung und Richtungsverstärkung für das Laminatdesign wichtig sind.

Der Filz enthält geschnittene Kohlenstofffasern, die über die Matte verteilt sind, und keine durchgehenden Garne, die einem festen Muster folgen. Seine Vliesstruktur eignet sich für Anwendungen, bei denen Oberflächenabdeckung, elektrische Kontinuität, Harzaufnahme oder Anpassung an eine geformte Form wichtiger sind als Richtungsverstärkung.

Der Unterschied in der Struktur wirkt sich auf die Materialhandhabung, den Aufbau und die Konstruktion des fertigen Laminats aus. Daher sollte die Auswahl auf der von der Kohlefaserschicht geforderten Funktion basieren.

Was bedeuten 50g?

Die Bezeichnung 50g bezieht sich auf das Nenngewicht des Materials pro Flächeneinheit. Es beschreibt, wie viel Fasermaterial auf einer bestimmten Oberfläche vorhanden ist, definiert jedoch nicht die elektrische Leitfähigkeit, den Widerstand oder die mechanische Festigkeit.

Zwei Carbonfaserfilze mit gleichem Nennflächengewicht können unterschiedliche Eigenschaften haben, wenn ihre Faserart, Faserverteilung, Dicke, Harzgehalt oder Verarbeitungsbedingungen unterschiedlich sind.

Für eine Produktionsanwendung sollten daher das Flächengewicht zusammen mit Dicke, Abmessungen, Carbonfasertyp, Harzsystem, Verarbeitungsmethode und den elektrischen Anforderungen des fertigen Bauteils berücksichtigt werden.

Verarbeitung und Verbundherstellung

Das Material wird aus gehackten Kohlenstofffasern durch Faserdispersions- und Nassformverfahren hergestellt. Die resultierende Vliesschicht kann geschnitten und in harzbasierte Verbundstrukturen integriert werden.

Die Verarbeitungsmethode beeinflusst, wie die Faserschicht benetzt, verfestigt und in das Laminat integriert wird. Beim Handlaminieren sind der Harzauftrag und die Faserplatzierung wichtige Überlegungen. Bei der vakuumunterstützten Verarbeitung liegt der Schwerpunkt stärker auf dem Harzfluss und der Konsolidierung, während Prepreg-Anwendungen einen geeigneten Harzgehalt und Aushärtungsbedingungen erfordern.

Daher können die Verarbeitungsparameter zwischen den Produktionsmethoden variieren, selbst wenn das Material die gleiche nominelle 50-g-Spezifikation hat. Bei Anwendungen mit definierten elektrischen Anforderungen sollte der verarbeitete Verbundwerkstoff bewertet werden, anstatt sich allein auf die Materialspezifikation zu verlassen.

Faktoren, die die elektrische Leistung beeinflussen

Eine leitfähige Kohlefaserschicht ist nur ein Teil des elektrischen Systems. Die Leistungsfähigkeit des fertigen Bauteils wird auch durch dessen Konstruktion und Verarbeitung geprägt.

Aus dem Kohlefasermaterial allein lässt sich kein definierter Schirmwert bzw. elektrischer Widerstand ermitteln. Faserverteilung, Schichtdicke, Harzgehalt und elektrische Kontaktbedingungen haben einen Einfluss.

Zu den Schlüsselfaktoren gehören:

· Faserverteilung

· Kohlenstofffasergehalt

· Harzgehalt

· Schichtdicke

· Elektrischer Kontaktbereich

· Erdungsdesign

· Komponentengeometrie

· Öffnungen und Fugen

· Verarbeitungs- und Aushärtungsbedingungen

Für Anwendungen mit einem festgelegten Widerstands- oder Abschirmungsziel sollte der erforderliche Wert in der Materialspezifikation enthalten sein. Dadurch kann die Carbonfaserschicht im Verhältnis zum tatsächlichen Bauteildesign und elektrischen System bewertet werden.

Produktspezifikation

Anwendungsspezifische Versorgung

Yuruis liefert seit 2017 Faserverbundwerkstoffe, darunter Kohlefaserwerkstoffe, E-Glasroving, Glasfasermatten und FRP-Produkte. Die Produktion wird durch Form-, Schneid- und Prüfgeräte für verschiedene Verbundmaterialformate unterstützt.

Bei leitfähigem Kohlefaserfilz ist die Anwendung Teil der Materialspezifikation. Ein für ein Elektronikgehäuse vorgesehenes Material erfordert möglicherweise andere Eigenschaften als ein Material, das in einem Heizelement, einer Brennstoffzellenkomponente oder einem Automobil-Verbundteil verwendet wird.

Aus diesem Grund kann die Produktspezifikation anhand des fertigen Bauteils, der Verarbeitungsmethode und der erforderlichen elektrischen Eigenschaften definiert werden. Breite, Dicke, Länge und andere Abmessungen können ebenfalls an die Produktionsanforderungen angepasst werden.

Die angegebene Produktionskapazität beträgt 2 Millionen m² pro Jahr.

Informationen für eine Ausschreibung

Für ein Angebot oder eine Musterbewertung bieten die folgenden Informationen eine praktische Grundlage für die Materialauswahl und Preisgestaltung.

Anwendung

Geben Sie den Verwendungszweck an, z. B. ein Elektronikgehäuse, ein Heizelement, eine Brennstoffzellenkomponente, ein Automobilteil oder eine EMI-Abschirmstruktur.

Elektrische Anforderungen

Geben Sie den Zielwiderstand, die Leitfähigkeit, die Abschirmleistung oder andere elektrische Spezifikationen an, sofern verfügbar.

Materialabmessungen

Geben Sie die erforderliche Breite, Dicke, Länge und alle Endabmessungen oder Schnittanforderungen an.

Verbundprozess

Geben Sie das beabsichtigte Verfahren an, z. B. Handauflegen, vakuumunterstützte Verarbeitung, Prepreg oder ein anderes Formverfahren.

Harzsystem

Geben Sie das Harzsystem an, z. B. Epoxidharz, Polyester oder Vinylester, wenn der Filz in einen Verbundwerkstoff eingearbeitet werden soll.

Menge und Lieferung

Geben Sie die geschätzte Menge an, sei es für Probenahmen, Probeproduktionen oder regelmäßige Lieferungen, zusammen mit dem Lieferland oder -hafen.

Auch eine Zeichnung, eine vorhandene Materialspezifikation oder ein Muster kann bereitgestellt werden, wenn das Material für ein definiertes Bauteil vorgesehen ist.

FAQ

Ist 50 g elektrisch leitfähiger Kohlefaserfilz elektrisch leitfähig?

Kohlefaser selbst ist elektrisch leitfähig, und dieses nicht gewebte Kohlefasermaterial kann in leitfähige Verbundstrukturen integriert werden. Der tatsächliche elektrische Widerstand bzw. die Leitfähigkeit des fertigen Produkts hängt von der Faserverteilung, dem Harzgehalt, der Dicke, den Verbindungen und dem Gesamtdesign der Komponenten ab.

Was ist der Unterschied zwischen 50g Kohlefaserfilz und gewebtem Kohlefasergewebe?

Das 50-g-Material verwendet gehackte Kohlefasern in einer Vliesstruktur, während das gewebte Kohlefasergewebe Fasern verwendet, die in definierten Richtungen angeordnet sind. Die Vliesform eignet sich besser für die Oberflächenabdeckung und die Anpassung an geformte Formen, während gewebte Stoffe üblicherweise verwendet werden, wenn eine gerichtete Strukturverstärkung erforderlich ist.

Kann es zur EMI- oder HF-Abschirmung verwendet werden?

Es kann in Verbundstrukturen zur elektromagnetischen oder HF-Abschirmung integriert werden, da Kohlefasern für elektrische Leitfähigkeit sorgen. Allerdings muss die Abschirmleistung am fertigen Gehäuse oder der fertigen Komponente bewertet werden und darf nicht allein anhand des Materialnamens angenommen werden.

Kann dieses Material für elektrische Heizprodukte verwendet werden?

Kohlefasern können in elektrischen Heizanwendungen verwendet werden, da ihr elektrischer Widerstand die Wärmeerzeugung ermöglicht, wenn Strom durch eine entsprechend ausgelegte Struktur fließt. Die erforderliche Materialspezifikation hängt von Spannung, Widerstand, Abmessungen, Temperatur und der Heizungskonstruktion ab.

Ist das 50g-Gewicht anpassbar?

Bei dem aufgeführten Produkt handelt es sich um eine 50-g-Spezifikation, während Abmessungen und Dicke individuell angepasst werden können. Wenn für eine bestimmte Anwendung ein anderes Flächengewicht erforderlich ist, sollte dies vor der Produktion mit Yuruis bestätigt werden.

Kann es mit Epoxid- oder Polyesterharz verwendet werden?

Das Material ist für Verbundanwendungen gedacht und kann in harzbasierte Strukturen integriert werden. Das geeignete Harz sollte entsprechend der endgültigen Anwendung, dem Aushärtungsprozess und den chemischen oder thermischen Anforderungen ausgewählt werden.

Kann Yuruis Muster für Anwendungstests bereitstellen?

Probenanforderungen können entsprechend der beabsichtigten Anwendung und Spezifikation besprochen werden. Bei elektrischen Anwendungen ist es sinnvoll, zusammen mit der Musteranforderung die gewünschte elektrische Leistung und Verarbeitungsmethode anzugeben.

Welche Informationen werden für ein Produktionsangebot benötigt?

Bitte geben Sie die Anwendung, die erforderliche Breite und Dicke, die geschätzte Menge, das Harzsystem, das Formverfahren und den Lieferort an. Wenn Leitfähigkeit, Widerstand oder Abschirmleistung entscheidend sind, geben Sie auch den Zielwert an.