تفاوت بین فیبر کربن و Kevlar® چیست؟
Jul 13, 2024
پیام بگذارید
فیبر کربن چیست؟
فیبر کربن رشتههای نازک بلندی است که عمدتاً از اتمهای کربن ساخته شدهاند که در کریستالهای میکروسکوپی به هم متصل شدهاند.
کریستال تراز شده است که آنها را فوق العاده قوی می کند. سپس آنها را به هم می پیچند، بسیار شبیه به فرآیند تولید پنبه، به نخ. سپس نخ به هم بافته می شود تا پارچه فیبر کربنی ایجاد شود. انواع مختلفی از بافت برای الیاف کربن وجود دارد:
جلگه:همچنین به عنوان استاندارد دو طرفه بیش از / زیر بسیار آسان به دلیل بافت تنگ شناخته می شود.
تویل:الگوی مورب از روی بیش از حد و زیر آن قابل تشخیص ترین الگوی فیبر کربن است و فرم شل تری را نسبت به طرح ساده ارائه می دهد و آن را برای اشکال پیچیده تر بهتر می کند.
ساتن:ساتن شباهتی شبیه آجر دارد که از یک عدد رو به بالا (معمولاً چهار یا هشت) به یک زیر می آید. این الگو ساده ترین کار با آن نیست و برای منحنی های پیچیده مناسب است.
یک طرفه:همانطور که از نام آن پیداست، تمام نخ ها یک جهته هستند. هیچ بافتی وجود ندارد و اغلب با یک نخ در کنار هم نگه داشته می شود، اگرچه این ساختار فیبر کربن را تغییر نمی دهد. برای قالب هایی مناسب است که نیرویی فقط بر روی یک محور اعمال می کند
فیبر کربن چگونه ساخته می شود؟
هر تولید کننده فیبر کربن روش خود را برای تولید این ماده دارد تا به آن استحکام یا ویژگی های فروش زیبایی ببخشد. با این حال، به عنوان یک قاعده، تمام الیاف کربن از پلیمرهای آلی که رشتههایی از مولکولها هستند که توسط اتمهای کربن به هم متصل میشوند، به دست میآیند.
فرآیند تولید PAN (پلی اکریلونیتریل) حدود 90 درصد از کل تولید فیبر کربن را تشکیل می دهد و یک فرآیند پنج مرحله ای است:
پلی اکریلونیتریل با سایر موارد مخلوط می شود و برای ایجاد الیافی که کشیده و تمیز می شوند، چرخانده می شود.
سپس مواد شیمیایی برای تثبیت اضافه می شوند
گرما اضافه می شود، دمای بالا به تشکیل کریستال های کربن 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 یک فیبر کربن به یک ماده کامپوزیتی تبدیل شود، یک پلیمر اضافه می شود و گرما، فشار یا خلاء نخ را با پلیمر متصل می کند تا یک ماده کامپوزیت ایجاد کند.
مانند هر فرآیند تولیدی، مواد مورد استفاده کیفیت و اثرات خاصی را در فیبر کربن ایجاد میکنند، بنابراین تفاوتهای درجهبندی و کاربرد را ممکن میسازند.
مزایای فیبر کربن چیست؟
فیبر کربن به دلیل وزن کم و استحکام بالا به خوبی شناخته شده است که آن را به 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 است که آن را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می کند
خواص خستگی عالی
با انواع مواد مختلف کار می کند
هدایت الکتریکی و حرارتی
دارای ضریب انبساط حرارتی پایینی است
مضرات فیبر کربن چیست؟
علیرغم داشتن طیف گسترده ای از مزایا، فیبر کربن هنوز یک ماده کامپوزیت نسبتاً جدید است که دارای معایبی است:
در مقایسه با سایر مواد کامپوزیتی گران است
برای تولید نیاز به کار بیشتری دارد
در حال حاضر قابل بازیافت نیست، اغلب از فیبر کربن برای جایگزینی فولاد یا آلومینیوم استفاده می شود، که هر دو مواد قابل بازیافت هستند.
هنگامی که فراتر از توانایی های خود رانده شود، می شکند / خرد می شود
در صورت آسیب دیدن، به جای تعمیر مانند سازه فلزی، باید تعویض شود
ارسال درخواست