Koolstof, een materiaal met vele pluspunten

Wie denkt dat koolstof slechts een restproduct van verbranding is, heeft het mis. Het is een hoogwaardig materiaal dat inmiddels vele toepassingsgebieden op zijn conto kan schrijven.

In de lucht- en ruimtevaart is het een schitterend product want het is ontzettend sterk maar weegt zeer weinig. Alles wat snel moet zijn en waarbij elke gram aan onnodig gewicht vermeden moet worden, is goed af met koolstof. Welke profwielrenner heeft tegenwoordig nog een racefiets zonder carbon frame? Ook autocoureurs weten dat koolstof onderdelen het verschil kunnen maken tussen de eerste en de tweede plaats.

Industriële én alledaagse toepassingen

Niet alleen serieproductielijnen zijn gebaat bij geavanceerde koolstof reserve-onderdelen, ook in het leven van alle dag, komen voorwerpen uit carbon regelmatig terug. Veel sportartikelen die niet zwaar in de hand mogen liggen, maar wel tegen een stootje moeten kunnen, zijn ervan gemaakt. Noem bijvoorbeeld hockeysticks, golfclubs, ski’s. Ook voor het maken kano’s en surfplanken is het een uitermate geschikt materiaal. Voor mensen die afhankelijk zijn van orthopediehulpmiddelen en rolstoelen is koolstof echt een verademing.

Hoe koolstof tot stand komt

Wanneer vezels uit acryl tot zo’n drieduizend graden verhit worden, ondergaat de stof een verandering: hij verkoolt. Dit proces wordt pyrolyse genoemd. De koolstofvezels die daarbij zijn ontstaan, worden vervolgens met duizenden tegelijk samengesponnen tot een soort garen: koolstofgaren. Met deze draad is het mogelijk om met behulp van high tech weefgetouwen verschillende soorten weefsels te produceren. Er kunnen bandjes en kousen gemaakt worden, maar ook lappen met variërende dichtheden, die het uiteindelijke gewicht bepalen.

Patroonvariaties

De weeftechniek zegt veel over hoe het materiaal zich zal gedragen. Is het bij een platverbinding zeer stabiel te noemen en weinig onderhevig aan slijtage en uitrafeling; bij twillgeweven patronen wordt een soepelere lap verkregen, die makkelijker plooibaar is en voorzien is van mooie diagonale lijnen, maar die sneller vervormt en rafels genereert.

Het is zelfs mogelijk om een visgraatpatroon te weven. Een diamantpatroon en een satijnlook zijn ook opties in de vrij nieuwe markt van designkoolstof.