لوحات ألياف الكربون 3K 10mm

منتوج وصف

تصميم مخصص لألواح ألياف الكربون 3K 10MM

معلومات عن أوراق الألياف الكربونية

ألياف الكربون، المعروفة أيضا باسم غرافيت الكربون أو CF، هي مادة تتكون من ألياف رقيقة تتكون أساسا من ذرات الكربون.هذه الألياف قوية للغاية بالنسبة لحجمها بسبب التنسيق الكريستالي المجهري لذرات الكربونيُصنع ألياف الكربون عن طريق تدوير عدة آلاف من ألياف الكربون معًا لتشكيل سلك، والذي يمكن استخدامه بمفرده أو نسيجها في نسيج.يمكن الجمع بين النسيج مع الراتنج الحراري ويتم صياغته أو جرحه لإنشاء أجزاء مركبة مثل CFRPيحتوي ألياف الكربون على عدة أنماط من النسيج وهي شائعة في مجال الطيران والفضاء والجيش والهندسة المدنية، الرياضات النارية،و الرياضات الأخرى المنافسة بسبب وزنها المنخفضمع ذلك، فإن ألياف الكربون مكلفة نسبيًا مقارنةً بمواد مماثلة مثل الألياف الزجاجية أو البلاستيك.

ألياف الكربون ممتازة في مقاومة التوتر أو التمدد، لكنها ليست قوية عندما يتم ضغطها أو تعرضها لصدمة عالية.ألياف الكربون عالية الأداء تم إنشاؤها لأول مرة من قبل روجر بيكون في المركز التقني للاتحاد كاربيد بارمافي أوائل الستينيات من القرن الماضي، قام الدكتور كريستيان كريستيان بإنتاج ألياف من الألياف الكربونية، وذلك باستخدام خيوط الرايون التي تم تسخينها حتى تتحول إلى كربون. كانت هذه العملية غير فعالة، وكانت الألياف الناتجة فقط حوالي 20 في المائة من الكربون وخصائصها منخفضة القوة.صنع أكيو شيندو من وكالة العلوم والتكنولوجيا الصناعية في اليابان ألياف الكربون باستخدام البوليا أكريلونيتريل (PAN) كمادة خام، مما يؤدي إلى ألياف تحتوي على حوالي 55 في المئة من الكربون.

تم ملاحظة إمكانات قوة ألياف الكربون في عام 1963 من قبل مؤسسة الطائرات الملكية في المملكة المتحدة في فارنبورو ، هامبشاير ،الذي أدى إلى تطوير منشآت إنتاج ألياف الكربون الصناعية من قبل ثلاث شركات بريطانيةرولز رويس، مورجانيت، و كورتولدز رولز رويس استخدمت ألياف الكربون في محركها الجويلكن جدولها الطموح كان مهدداً عندما تبين أن شفرات ضاغط الألياف الكربونية تتلف بسهولة من تأثير الطيورأصبحت مشاكل رولز رويس كبيرة لدرجة أن الحكومة البريطانية قامت بتأميم الشركة في عام 1971، وبيع مصنع إنتاج ألياف الكربون لتشكيل شركة بريستول المركبة.

خلال سبعينيات القرن الماضي، استمرت شركة كورتولدز في أن تكون موردًا رئيسيًا لألياف الكربون لسوق السلع الرياضية، مع شركة ميتسوبيشي كعميل رئيسي لها.توسعت شركة كورتولدز من خلال بناء مصنع تصنيع في كاليفورنيا، لكن الاستثمار لم يحقق العائدات المتوقعة، مما أدى إلى قرار وقف إنتاج ألياف الكربون في عام 1991.شركة RK Carbon Fibres Ltd ومقرها Inverness، لا تزال تزدهر من خلال خلق ألياف الكربون للتطبيقات الصناعية.

خيط خيط ألياف الكربون هو حزمة من الآلاف من ألياف الكربون، مع كل خيط له قطر 5-8 ميكرومترات وتتكون تقريبا حصرا من الكربون.الألياف الكربونية مصنوعة من مواد سابقة مثل الرايونيتم تقييم خيط ألياف الكربون من خلال الكثافة الخطية أو عدد الخيوط لكل عدد من الخيوط ، مع بعض أنواع النسيج المستخدمة بشكل شائع هي العادي ، 2 × 2 twill ، 4 × 4 twill ، والساتين.

عملية التصنيع عادة ما تنطوي على تسخين خيوط PAN الملفوفة إلى حوالي 300 درجة مئوية في الهواء ، مما يكسر العديد من روابط الهيدروجين ويؤكسد المادة.يتم بعد ذلك تسخين PAN المأكسدة إلى حوالي 2000 درجة مئوية في غلاف جوي غير فعال للغاز مثل الأرجون، مما يؤدي إلى تحفيز المنتج وتغيير بنية الروابط الجزيئية. ترتبط السلاسل جنبًا إلى جنب ، وتشكل أوراق غرافين ضيقة تتحد لتشكل خيطًا واحدًا عموديًا.المنتج الناتج عادة ما يكون 93-95٪ من الكربونويمكن أيضاً صنع ألياف الكربون باستخدام الطحالب أو الرايون كمبادرة.لكن الجودة الناتجة هي أن ألياف الكربون يمكن تعزيزها بشكل أكبر من خلال عمليات المعالجة الحرارية لإنشاء كربون عالي النمط أو عالية القوةالكربون الذي يتم تسخينه في نطاق 1500-2000 درجة مئوية (الكربون) يظهر أعلى قوة سحب تصل إلى 820،000 psi (5,650 MPa أو N / mm2) ،في حين أن ألياف الكربون التي تم تسخينها من 2500 إلى 3000 درجة مئوية (الرسومات) تظهر نموذج مرونة أعلى يصل إلى 77,000،000 psi (531 GPa أو 531 kN/mm2).

يمتلك ألياف الكربون العديد من المزايا على المواد الأخرى، مثل نسبة قوتها العالية إلى الوزن، وانخفاض التوسع الحراري، ومقاومة التعب العالية، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات.في مجال الطيرانيستخدم ألياف الكربون في هياكل الطائرات ، بما في ذلك الأجنحة والجذع والأسطح الذنوبية. في التطبيقات العسكرية ، يستخدم ألياف الكربون في دروع الجسم والخوذ الباليستية.في الهندسة المدنية، يستخدم ألياف الكربون لتعزيز الهياكل الخرسانية، مثل الجسور والمباني، لزيادة قدرتها على تحمل الحمل ومقاومتها للزلازل.

يستخدم ألياف الكربون أيضًا بشكل شائع في صناعة رياضة السيارات ، حيث يمكن أن تحسن المكونات الخفيفة الوزن سرعة السيارة وتقودها.صناعة الفورمولا واحد تستخدم ألياف الكربون منذ الثمانينات، مع استخدام مواد مركبة من ألياف الكربون للهيكل ، ومكونات التعليق ، والأجزاء الهوائية.

على الرغم من مزاياه، فإن ألياف الكربون لا تزال مكلفة نسبيا مقارنة بالمواد الأخرى، مما يحد من استخدامها في التطبيقات عالية الأداء.التقدم في عمليات التصنيع أدى إلى انخفاض في التكلفة، مما يجعلها أكثر سهولة لعدد أوسع من الصناعات والتطبيقات.

في الختام، ألياف الكربون هي مادة ذات خصائص استثنائية، بما في ذلك نسبة القوة العالية إلى الوزن وانخفاض التوسع الحراري.إنتاج ألياف الكربون قد قطع شوطا طويلا منذ بدايته في الخمسينات، ويستخدم الآن على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة ، بما في ذلك الطيران والفضاء والعسكرية والهندسة المدنية ، و الرياضات النارية.قد يؤدي المزيد من التطورات في عمليات التصنيع إلى إنتاج أكثر فعالية من حيث التكلفة، مما يجعل ألياف الكربون أكثر سهولة لعدد أوسع من الصناعات والتطبيقات.

صفيحة من ألياف الكربونالمواصفات: