Sợi carbon là gì? Các loại sợi carbon phổ biến trên mũ bảo hiểm?

Sợi carbon không chỉ là vật liệu cao cấp được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, hàng không, thời trang mà đã trở thành một xu hướng trong lĩnh vực mũ bảo hiểm. Với độ bền cao, trọng lượng nhẹ và họa tiết đặc biệt, mũ bảo hiểm carbon đang thu hút sự chú ý của nhiều người đam mê tốc độ, yêu thích sự tinh tế.

Bài viết này sẽ giúp bạn khám phá sợi carbon là gì, tìm hiểu về ưu điểm và ứng dụng của sợi carbon trong sản xuất mũ bảo hiểm, đồng thời giới thiệu các loại sợi carbon phổ biến trên mũ bảo hiểm.

Sợi carbon là gì?

Sợi carbon là một loại vật liệu công nghệ cao được tạo thành từ các sợi carbon cực mỏng có đường kính chỉ khoảng 5 – 10 micromet (nhỏ hơn sợi tóc người), chúng liên kết chặt chẽ với nhau thành những sợi dài và mỏng. Bạn có thể tưởng tượng chúng giống như những ống hút siêu nhỏ, nhưng chắc chắn hơn nhiều.

Hàng ngàn sợi carbon sau đó được xoắn lại với nhau để tạo thành một loại sợi, giống như cách bạn tạo ra một sợi dây thừng dày nhưng từ những sợi dây mỏng. Sợi carbon sau đó có thể được dệt thành vải hoặc thậm chí đúc thành các hình dạng khác nhau để sử dụng cho nhiều mục đích!

Sợi carbon được dệt lại

Lịch sử phát triển của sợi carbon

Mặc dù được phát triển bởi Joseph Swan vào những năm 1860 nhưng sợi carbon chưa được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp do hạn chế về công nghệ sản xuất và chi phí cao. Phải đến những năm 1960, với sự phát triển của công nghệ sản xuất, sợi carbon mới thực sự được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, đặc biệt là trong ngành hàng không vũ trụ. 

Nhà vật lý và hóa học Joseph Swan

Quy trình sản xuất sợi carbon

Về cơ bản, quy trình này bao gồm các giai đoạn chính sau:

1. Polymer hóa: Nguyên liệu thô (thường là PAN) được polymer hóa trong môi trường nhiệt độ và áp suất nhất định để tạo thành sợi dài.
2. Kéo sợi: Polymer được kéo thành sợi mỏng và được sắp xếp theo hướng dọc bằng máy kéo sợi đặc biệt.
3. Ổn định hóa: Sợi được xử lý trong không khí ở nhiệt độ khoảng 200-300°C để ổn định cấu trúc phân tử, giúp tăng độ bền và khả năng chịu nhiệt.
4. Cacbon hóa: Sợi được nung nóng trong môi trường không có oxy ở nhiệt độ lên đến 1500°C, loại bỏ hầu hết các nguyên tố không phải carbon, tạo thành sợi carbon sơ khai.
5. Graphit hóa: Sợi carbon sơ khai tiếp tục được nung ở nhiệt độ cao hơn (lên đến 3000°C) để cải thiện cấu trúc tinh thể, tăng độ bền và độ cứng.
6. Xử lý bề mặt: Bề mặt sợi được xử lý để tăng khả năng kết dính với nhựa trong các ứng dụng composite.

Quy trình sản xuất sợi carbon đòi hỏi công nghệ tiên tiến và kiểm soát nhiệt độ chính xác để tạo ra sợi carbon có chất lượng cao, đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ cứng và khả năng chịu nhiệt.

Thành phẩm của sợi carbon

Ưu điểm và ứng dụng thực tế của sợi carbon

Chính nhờ quy trình sản xuất cầu kỳ, áp dụng nhiều công nghệ cao cũng nhưng bàn tay của nghệ nhân đã biến sợi carbon trở thành một loại vật liệu sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật:

• Rất bền: bền hơn thép gấp 5 lần.
• Siêu nhẹ: nhẹ hơn nhôm gấp 3 lần.
• Vẻ ngoài hiện đại, công nghệ cao.
• Một vật liệu sang trọng, đẳng cấp.

Ứng dụng thực tế của sợi carbon trong đời sống:

• Hàng không vũ trụ: Được NASA sử dụng để chế tạo cánh máy bay, thân máy bay và các bộ phận khác, giúp máy bay nhẹ hơn, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.
• Công nghiệp ô tô: Sản xuất các bộ phận như khung xe, nắp capo, và cản xe, giúp tăng cường độ an toàn mà không làm tăng trọng lượng của xe. Các loại xe ứng dụng sợi carbon như xe công thức 1, xe Ferrari, Lamborghinis, MotoGP…
• Xây dựng: Sử dụng để gia cố các công trình như cầu, nhà cao tầng, và các cấu trúc khác, giúp tăng cường độ bền và tuổi thọ của công trình.
• Thể thao cao cấp: Sản xuất mũ bảo hiểm, vợt tennis, gậy golf, khung xe đạp,… giúp tăng cường hiệu suất và giảm trọng lượng của thiết bị.
• Thời trang: Sử dụng đa dạng sản phẩm trong những mặt hàng thời trang, trong đó có cả các thương hiệu xa xỉ như ví Chanel, Gucci, Montblanc,…

Sợi carbon ứng dụng trong thời trang, thể thao

Sợi carbon ứng dụng trên mũ bảo hiểm NIC

Sợi carbon khi được ứng dụng trên mũ bảo hiểm giúp phân tán lực va chạm hiệu quả. Khi xảy ra va chạm, lực tác động được lan tỏa đều, giảm thiểu thương tích, sản phẩm được yêu thích bởi bikers và những người đam mê thể thao mạo hiểm. Hãy cùng NIC điểm qua các loại sợi carbon phổ biến được sử dụng trên mũ bảo hiểm.

Sợi Carbon 1K , Carbon 3K, Carbon 6K, Carbon 9K, Carbon 12K,…

1K có nghĩa là một bó có 1000 sợi carbon, 3K có nghĩa là một bó có sợi carbon 3000 sợi, 6K có nghĩa là một bó có 6000 sợi sợi carbon và cứ tiếp tục như vậy. Sợi carbon rất mỏng, đường kính của nó là 1/20 của sợi tóc nên sẽ không được sử dụng riêng lẻ, phải kết hợp hàng ngàn sợi carbon vào một bó và sau đó dệt thành tấm sợi carbon để dễ dàng sử dụng.

Đặc biệt, lượng “K” không có mối quan hệ trực tiếp với chất lượng của sợi carbon. Nó chỉ là nói lên sự xuất hiện và kết cấu của tấm sợi carbon đó mà thôi. 

Nón bảo hiểm fullface NIC N01F – Carbon 3K bóng

Sợi Carbon Forged 

Sự khác biệt chính giữa sợi carbon dệt thông thường và sợi carbon forged là nó được làm từ những sợi carbon cắt nhỏ khác nhau. Không có hoa văn riêng biệt vì các mảnh nhỏ được định hình hoàn toàn ngẫu nhiên, đây là lý do khiến mỗi sản phẩm sợi Carbon forged hoàn thiện sẽ trở thành 1 phiên bản duy nhất.

Nón bảo hiểm fullface NIC N01 – Carbon forged bóng

Sự khác nhau giữa carbon bóng & carbon nhám?

Carbon bóng và carbon nhám khác biệt chủ yếu là về thẩm mỹ và cảm giác khi sử dụng mà thôi chứ không khác nhau về cấu tạo cũng như tính chất vật lý.

Carbon nhám	Carbon bóng

Các sợi carbon khác nhau có ảnh hưởng tới khả năng bảo vệ của mũ bảo hiểm không?

Mặc dù các họa tiết carbon (1K, 3K, 6K, 12K,… carbon forged), carbon bóng hay carbon nhám có sự khác biệt về cấu trúc và thẩm mỹ nhưng chúng không ảnh hưởng tới khả năng bảo vệ của mũ bảo hiểm. Khả năng bảo vệ của mũ phụ thuộc vào cấu trúc tổng thể, vật liệu và quy trình sản xuất chứ không phải là loại sợi carbon được sử dụng.

Mũ bảo hiểm fullface carbon bảo vệ an toàn trên mọi hành trình

Liên hệ NIC Helmets

Chúng tôi chuyên phân phối mũ bảo hiểm carbon cao cấp, mang đến cho bạn trải nghiệm lái xe an toàn và phong cách. Mũ bảo hiểm của NIC Helmets được sản xuất từ vật liệu carbon cao cấp, nhẹ, bền, chống va đập tốt, đồng thời sở hữu thiết kế hiện đại, sang trọng.

Bạn muốn sở hữu một chiếc mũ bảo hiểm carbon cao cấp? Hay bạn muốn trở thành đại lý chính hãng của NIC Helmets? Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn, báo giá hợp lý và hưởng vô vàn ưu đãi hấp dẫn.

Hãy cùng NIC Helmets xây dựng thương hiệu và mang đến những sản phẩm chất lượng cho người tiêu dùng Việt Nam!

Thông tin liên lạc:

Đăng ký làm đại lý tại đường dẫn sau: https://nic-helmets/chinh-sach-dai-ly/

Địa chỉ công ty: 50A Dương Đức Hiền, phường Tây Thạnh, quận Tân Phú, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Đường dây nóng: 0906 994 129

Email: nichelmets@gmail.com

Website: nichelmets.com

Fanpage: NIC Helmets

Kết luận

Nhìn chung, sợi carbon là một vật liệu “đáng kinh ngạc” với nhiều ưu điểm nổi bật như trọng lượng nhẹ, độ bền cao, và tính thẩm mỹ vượt trội. Bản chất của sợi carbon không chỉ phục vụ cho mục đích kỹ thuật mà còn mang đến vẻ đẹp hiện đại, điều này giải thích tại sao nó ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ ô tô tới chế tạo mũ bảo hiểm.

Hơn nữa, các loại carbon (1K, 3K, 6K, 12K,… Carbon forged), carbon bóng hay carbon nhám khi được ứng dụng trên mũ bảo hiểm tuy có sự khác biệt về cấu trúc và thẩm mỹ nhưng chúng không ảnh hưởng tới khả năng bảo vệ của mũ bảo hiểm. Khả năng bảo vệ phụ thuộc vào cấu trúc tổng thể, vật liệu và quy trình sản xuất.