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카본 섬유 천은 레이싱 차체의 경량화와 기초 건축 보강 공사에 사용됩니다.

2025-09-26

탄소 섬유 편직 장섬유 천은 일반적으로 '탄소 섬유 천' 또는 '프리프레그 블랭크'로 간단히 불리며, 수만 개의 매우 가느다란 탄소 섬유 다발(일반적으로 '다발'이라 부르며, 예를 들어 3K, 6K, 12K 등이 있음)을 특정한 직조 방식(예: 평직, 능직, 단사직)에 따라 엮어 만든 직물입니다. 이는 고성능 탄소 섬유 복합재 부품을 제작하는 데 있어 기초가 되는 소재입니다.

탄소 섬유 천의 특성

1. 뛰어난 기계적 성능

고강도와 고탄성: 탄소섬유의 강도는 강철보다 5배 이상 높지만, 밀도는 강철의 1/4에 불과합니다. 또한, 비강도(강도/밀도)와 비탄성률(탄성률/밀도) 모두 기존 재료 중에서도 최상위권에 속합니다.

가벼운 무게: 이는 가장 두드러진 장점 중 하나입니다. 탄소섬유 복합재료를 사용하면 제품의 무게를 크게 줄일 수 있으며, 이는 항공우주 및 자동차 분야에서 매우 중요합니다.

2. 설계성이 뛰어남

탄소 섬유 천은 다양한 방향에서 역학적 성질이 다릅니다. 직조 방식과 적층 각도(예를 들어 0°, 90°, ±45°로 겹쳐 놓기)를 변경함으로써 엔지니어들은 부품의 하중 상태에 따라 재료의 강도와 강성을 정밀하게 '설계'할 수 있으며, 이는 재료 성능의 최적화를 통해 낭비를 피하는 데 기여합니다.

3. 피로 강도가 높음

탄소 섬유 복합재료는 동적 하중과 충격, 진동에 대한 내성이 매우 강하며, 피로 강도가 철과 알루미늄과 같은 금속 재료보다 훨씬 높습니다. 이는 장기간 반복되는 응력이 작용하더라도 손상되기 더 어렵다는 것을 의미합니다.

4. 낮은 열팽창 계수

탄소섬유는 섬유 방향에서의 열팽창 계수가 매우 낮으며, 심지어 저온에서도 수축하는 특성을 보입니다. 이로 인해 탄소섬유 제품은 고온이나 저온 환경에서도 치수가 매우 안정적이고, 온도 변화에 따라 두드러진 변형이 발생하지 않습니다.

5. 우수한 내식성

탄소 섬유 자체는 화학적 불활성이 높아 산, 알칼리, 염 등과 쉽게 반응하지 않으며, 내식성도 금속보다 훨씬 우수합니다. 이로 인해 화공, 해양 등 극한 환경에 매우 적합합니다.

6. 기타 특성

전도성: 우수한 전도성을 갖추고 있어 전자기 차폐(EMI/RFI 차폐)에 활용될 수 있습니다.

X선 투과성: X선에 대해 기본적으로 투명하여, 의료 장비(예: CT 침대판)에서 매우 유용하다.

미관: 독특한 블랙 위빙 패턴은 과학적이고 미래지향적인 느낌을 강하게 자아내며, 주로 외관 부품으로 사용됩니다.

탄소 섬유 천의 응용

1. 항공우주