Koolstofvezelcomposieten zijn geavanceerde materialen die worden gevormd door het combineren van koolstofvezels-die als versterkend middel dienen-met een matrixmateriaal zoals hars, metaal of keramiek. Op basis van verschillende classificatiecriteria kunnen koolstofvezelcomposieten worden onderverdeeld in de volgende typen:
Classificatie op matrixmateriaal:
Hars-Matrix koolstofvezelcomposieten (CFRP): de meest voorkomende categorie; de matrix bestaat uit harsen zoals epoxy- of fenolhars. Deze materialen bieden voordelen zoals een hoge sterkte-tot-gewichtsverhouding en corrosieweerstand, en worden op grote schaal gebruikt in onder meer de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en sportuitrusting.
Metaal-Matrix Koolstofvezelcomposieten (CFRM): De matrix bestaat uit metalen zoals aluminium of magnesium. Gekenmerkt door een hoge thermische geleidbaarheid en hoge-temperatuurbestendigheid, zijn deze materialen geschikt voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart en elektronische warmteafvoersystemen.
Keramiek-Matrix Koolstofvezelcomposieten (CFRC): De matrix bestaat uit keramiek zoals siliciumcarbide of aluminiumoxide. Deze materialen vertonen uitstekende weerstand tegen hoge- temperaturen en oxidatie, en worden vaak gebruikt in structurele componenten bij hoge- temperaturen.
Geclassificeerd op vezelvorm:
Gehakte koolstofvezelcomposieten: hebben relatief korte vezellengtes (doorgaans minder dan 1 mm); Hoewel ze gemakkelijk te verwerken zijn, vertonen ze lagere mechanische eigenschappen en worden ze voornamelijk gebruikt bij spuitgiettoepassingen.
Continue koolstofvezelcomposieten: Gekenmerkt door continu uitgelijnde vezels, die superieure mechanische eigenschappen bieden; vaak gebruikt in hoogwaardige structurele componenten, zoals vliegtuigvleugels en windturbinebladen.
Geweven koolstofvezelcomposieten: Vezels zijn met elkaar verweven om twee-dimensionale of drie- dimensionale structuren te vormen; ze beschikken over een uitstekende slagvastheid en zijn zeer-geschikt voor componenten met complexe geometrieën.
Geclassificeerd volgens vormproces:
Prepreg-gieten: Koolstofvezels worden vooraf-geïmpregneerd met hars en vervolgens gevormd door heet persen; dit is een volwassen proces, hoewel de kosten relatief hoog zijn.
Resin Transfer Molding (RTM): Hars wordt in een vezelvoorvorm geïnjecteerd; deze methode is geschikt voor de productie van onderdelen met complexe geometrieën.
Filamentwikkeling: Vezels worden gevormd door een wikkelproces; deze techniek is toepasbaar op constructies zoals leidingen en drukvaten.
