1. Sifat dasar serat karbon
Serat karbon merupakan bahan serat jenis baru dengan kekuatan tinggi dan serat modulus tinggi dengan kandungan karbon lebih dari 90%.
- Serat karbon memiliki banyak sifat yang sangat baik, seperti kekuatan tinggi, kepadatan rendah, tahan suhu tinggi, tahan korosi, dll. Banyak digunakan di berbagai bidang seperti dirgantara, manufaktur mobil, peralatan olahraga, dll. karena bobotnya yang ringan dan kekuatannya yang tinggi, dapat mengurangi bobot pesawat dan meningkatkan efisiensi bahan bakar. Pada peralatan olahraga, seperti sepeda kelas atas dan tongkat golf, penggunaan serat karbon dapat meningkatkan performa.
2. Karakteristik struktur dan titik leleh serat karbon
- Struktur serat karbon terutama terdiri dari unsur karbon berupa mikrokristal grafit. Struktur ini membuat serat karbon sangat stabil. Dari segi ikatan kimia, ikatan karbon-karbon (ikatan CC) pada serat karbon sangat kuat.
- Titik leleh serat karbon sangat tinggi. Di bawah tekanan normal, serat karbon tidak akan meleleh. Hal ini karena dibutuhkan energi yang sangat tinggi untuk menghancurkan struktur ikatan karbon-karbon internal yang kuat. Secara umum, ketika suhu naik ke tingkat tertentu, serat karbon akan mengalami reaksi oksidasi dengan adanya oksigen, bukan meleleh seperti logam biasa atau bahan dengan titik leleh rendah. Misalnya, dalam lingkungan bersuhu tinggi di sekitar mesin pesawat, serat karbon tidak akan meleleh tetapi akan menjaga stabilitas strukturalnya dan berperan sebagai bahan penguat.
3. Kinerja serat karbon pada suhu tinggi
- Dalam lingkungan bersuhu tinggi, serat karbon akan menunjukkan beberapa sifat khusus. Selain kesulitan peleburan yang disebutkan di atas, ia juga dapat mempertahankan kekuatan tertentu. Hal ini memungkinkannya untuk digunakan di lingkungan industri bersuhu tinggi atau di dekat bagian ruang angkasa yang bersuhu tinggi. Namun seiring dengan kenaikan suhu, kekuatan serat karbon lambat laun akan menurun.
- Ketika suhu naik ke tingkat tertentu (biasanya sekitar 2000-3000 derajat, nilai spesifiknya akan bervariasi tergantung pada jenis serat karbon dan proses produksinya), serat karbon akan mengalami perubahan struktural, seperti peningkatan suhu tingkat grafitisasinya, namun tetap tidak meleleh. Performa khusus pada suhu tinggi ini membuat serat karbon tidak tergantikan di bidang yang membutuhkan bahan tahan suhu tinggi.
