تفاوت فیبر کربن با کولار چیست؟

فیبر کربن چیست؟

الیاف کربن رشته‌های بلند و نازکی هستند که عمدتاً از اتم‌های کربن متصل به هم در کریستال‌های میکروسکوپی ساخته شده‌اند.

کریستال ها در یک راستا قرار دارند، که آنها را بسیار قوی می کند. سپس آنها را مانند فرآیند تولید پنبه به هم می پیچند تا نخ بسازند. سپس نخ ها به هم بافته می شوند تا پارچه فیبر کربنی درست شود. انواع مختلفی از بافت برای فیبر کربن وجود دارد:

بافت ساده: همچنین به عنوان دو طرفه استاندارد بالا/پایین شناخته می شود، به دلیل بافت تنگ بسیار آسان است.

Twill: الگوی مورب از روی و از زیر این بهترین الگوی فیبر کربنی شناخته شده است و فرم شل تری نسبت به طرح های معمولی ارائه می دهد و آن را برای اشکال پیچیده تر مناسب تر می کند.

ساتن: ساتن شباهتی شبیه آجر دارد که از اعداد بیشتر از (معمولاً چهار یا هشت) تا کمتر از یک می آید. کار کردن با این الگو ساده ترین نیست، اما با منحنی های پیچیده بهترین کار را دارد.

یک طرفه: همانطور که از نام آن پیداست، تمام نخ ها یک طرفه هستند. بافتی وجود ندارد، معمولا از نخ برای نگه داشتن آن استفاده می شود، اما این تغییری در ساختار فیبر کربن ایجاد نمی کند. برای قالب هایی که فقط در یک محور تحت فشار قرار می گیرند، بهترین است

فیبر کربن چگونه ساخته می شود؟

هر تولید کننده فیبر کربن روش خاص خود را برای ساخت مواد دارد تا به آن ویژگی های استحکام یا زیبایی فروش بدهد. با این حال، به طور معمول، تمام الیاف کربن از پلیمرهای آلی می آیند، که زنجیره های مولکولی اتم های کربن هستند که در کنار هم قرار دارند.

فرآیند تولید PAN (پلی اکریلونیتریل) حدود 90 درصد از کل تولید فیبر کربن را تشکیل می دهد و به پنج مرحله تقسیم می شود:

پلی اکریلونیتریل با سایر اقلام مخلوط شده و به صورت الیاف چرخانده می شود که سپس کشیده و تمیز می شود.

سپس مواد شیمیایی برای تثبیت اضافه می شوند

با افزودن گرما، دماهای بالا به شکل گیری کریستال های کربنی با پیوند محکم کمک می کند.

الیاف برای بهبود خواص پیوند اکسیده می شوند.

در نهایت، رشته ها پوشش داده می شوند و به نخ هایی با اندازه های مختلف پیچیده می شوند. قبل از اینکه فیبر کربن به کامپوزیت تبدیل شود، یک پلیمر اضافه می‌شود و رشته‌ها و پلیمر توسط گرما، فشار یا خلاء به یکدیگر متصل می‌شوند تا کامپوزیت را تشکیل دهند.

مانند هر فرآیند تولیدی، مواد مورد استفاده کیفیت و اثرات خاصی را در فیبر کربن ایجاد می‌کنند که امکان درجه‌بندی و تفاوت‌های کاربرد را فراهم می‌کند.

مزایای فیبر کربن چیست؟

فیبر کربن به دلیل وزن سبک و استحکام بالا شناخته شده است که آن را به یک ماده کامپوزیت پیشرفته ایده آل در صنایع دریایی، خودروسازی و هوافضا تبدیل می کند. مزایای کلیدی عبارتند از:

نسبت قدرت به وزن عالی

مقاومت حرارتی بالا

مقاومت شیمیایی / خوردگی بالا (در صورت استفاده با رزین صحیح)

بسیار انعطاف پذیر برای کاربردهای مختلف

خواص خستگی عالی

مناسب برای انواع مواد مختلف

هدایت الکتریکی و حرارتی

ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد

معایب فیبر کربن چیست؟

علیرغم مزایای فراوان، فیبر کربن هنوز یک ماده کامپوزیتی نسبتاً جدید است، اما دارای معایبی نیز هست:

در مقایسه با سایر مواد کامپوزیتی گران است

تولید نیروی کار بیشتری دارد

فیبر کربن که در حال حاضر قابل بازیافت نیست، اغلب به جای فولاد یا آلومینیوم استفاده می شود که هر دو مواد قابل بازیافت هستند.

هنگامی که از ظرفیت آن فراتر رود، ترک می خورد/شکسته می شود

اگر آسیب دید، باید تعویض شود، نه اینکه مانند سازه های فلزی تعمیر شود