استخدامات ألياف الكربون

الغرض الرئيسي من ألياف الكربون هو تركيبها مع الراتنج والمعادن والسيراميك وغيرها من المصفوفات لصنع المواد الهيكلية.تتمتع المواد المركبة من راتنجات الإيبوكسي المقواة بألياف الكربون بأعلى المؤشرات الشاملة للقوة المحددة والمعامل المحدد بين المواد الإنشائية الموجودة.تتمتع المواد المركبة من ألياف الكربون بمزايا في المناطق التي لها متطلبات صارمة فيما يتعلق بالكثافة والصلابة والوزن وخصائص التعب، وحيث تتطلب درجة حرارة عالية وثباتًا كيميائيًا عاليًا.

تم إنتاج ألياف الكربون استجابة لاحتياجات العلوم والتكنولوجيا المتطورة مثل الصواريخ والفضاء والطيران في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، وتستخدم الآن على نطاق واسع في المعدات الرياضية والمنسوجات والآلات الكيميائية والمجالات الطبية.مع المتطلبات المتزايدة للتكنولوجيا المتطورة على الأداء الفني للمواد الجديدة، يتم تشجيع العاملين في المجال العلمي والتكنولوجي على مواصلة التحسين.في أوائل الثمانينيات، ظهرت ألياف الكربون عالية الأداء وفائقة الأداء الواحدة تلو الأخرى.وكانت هذه قفزة تكنولوجية أخرى، كما أنها علامة على أن البحث وإنتاج ألياف الكربون قد دخل مرحلة متقدمة.

أصبحت المادة المركبة المكونة من ألياف الكربون وراتنج الإيبوكسي مادة فضائية متقدمة نظرًا لثقلها النوعي الصغير والصلابة الجيدة والقوة العالية.ونظرًا لانخفاض وزن المركبة الفضائية بمقدار 1 كجم، فيمكن تقليل مركبة الإطلاق بمقدار 500 كجم.ولذلك، في صناعة الطيران، هناك اندفاع لاعتماد المواد المركبة المتقدمة.هناك مقاتلة ذات إقلاع وهبوط عمودي، تمثل مادتها المركبة من ألياف الكربون ربع وزن الطائرة وثلث وزن الجناح.ووفقا للتقارير، فإن المكونات الرئيسية لأنظمة الدفع الصاروخية الثلاثة على متن مكوك الفضاء الأمريكي وأنبوب إطلاق الصواريخ MX المتقدم كلها مصنوعة من مواد مركبة من ألياف الكربون المتقدمة.

في سيارة الفورمولا 1 (بطولة العالم للفورمولا 1) الحالية، يتكون معظم هيكل الجسم من مواد ألياف الكربون.من أهم نقاط البيع لأفضل السيارات الرياضية أيضًا استخدام ألياف الكربون في جميع أنحاء الجسم لتحسين الديناميكا الهوائية والقوة الهيكلية.

يمكن معالجة ألياف الكربون وتحويلها إلى قماش ولباد وحصيرة وحزام وورق ومواد أخرى.في الاستخدام التقليدي، لا يتم استخدام ألياف الكربون بمفردها بشكل عام إلا كمادة عازلة للحرارة.يتم إضافته في الغالب كمواد تقوية للراتنج والمعادن والسيراميك والخرسانة وغيرها من المواد لتشكيل مواد مركبة.يمكن استخدام المواد المركبة المقواة بألياف الكربون كمواد بديلة للجسم مثل المواد الهيكلية للطائرات، ومواد التدريع الكهرومغناطيسي، والأربطة الاصطناعية، وما إلى ذلك، ولتصنيع قذائف الصواريخ، والقوارب الآلية، والروبوتات الصناعية، ونوابض صفائح السيارات، وأعمدة القيادة.