فیبر کربنی چیست؟
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