فیبر کربنی چیست؟

فیبر کربنی چیست؟

فیبر کربن یک پلیمر است و گاهی اوقات تحت عنوان فیبر گرافیت شناخته می‎شود. ماده بسیار قوی و در عین حال سبک است. فیبر کربن پنج برابر فولاد مقاوم تر و دو  برابر آن سفت تر است. اگرچه فیبر کربن از فولاد قوی تر و سفت تر است، اما از فولاد سبک تر است و این امر آن را به عنوان ماده ایده آل ساخت برای بسیاری از قطعات می سازد. این دلایل باعث علاقمندی مهندسین و طراحان به کاربرد فیبر کربن در ساخت و ساز شده است.

فیبر کربن از رشته های بلوری قوی و نازک کربن ساخته می‎شود و برای تقویت مواد کاربرد دارد. فیبر کربن می تواند نازک تر از تارهای موی انسان باشد و وقتی مانند نخ به هم می پیچد، قدرت خود را به دست می آورد. سپس می توان آن را بافته و به صورت یکپارچه درآورد و در صورت نیاز به شکل دائمی، می توان الیاف کربن را روی قالب قرار داد و در رزین یا پلاستیک پوشاند.

فیبر کربن چگونه ساخته می‎شود؟

فیبر کربن از فرآیندی ساخته می‎شود که بخشی شیمیایی و بخشی مکانیکی است. این کار با کشیدن رشته های طولانی الیاف و سپس گرم کردن آنها در دمای بسیار بالا بدون اجازه تماس با اکسیژن برای جلوگیری از سوختن الیاف آغاز می‎شود. این زمانی است که کربن شدن اتفاق می افتد و اتم های داخل الیاف به شدت می لرزند و اکثر اتم های غیر کربن را بیرون می کشند. این فیبر ترکیبی از زنجیره های طولانی و کاملا قفل شده اتم های کربن است که فقط چند اتم غیرکربن باقی بماند.

یک توالی معمول که برای تشکیل الیاف کربن از پلی اکریلونیتریل استفاده می‎شود، شامل چرخش، تثبیت، کربن سازی، تصفیه سطح و اندازه است.

به طور خلاصه فیبر کربن علاوه بر قوی بودن دارای ویژگی های زیر می باشد:

• از سختی بالایی برخوردار است
• دارای مقاومت کششی بالایی است
• دارای وزن کم به نسبت قدرت است
• مقاومت شیمیایی بالایی دارد
• در برابر گرمای زیاد توان بالایی دارد

به این دلایل، فیبر کربن در بسیاری از صنایع مانند صنایع هوافضا، خودرو، نظامی و تفریحی بسیار پرطرفدار است