فیبر کربن چگونه ساخته می شود

در این مقاله به مبحث فیبر کربن چگونه ساخته می شود می پردازیم. برای خرید و اطلاع از قیمت فوق روان کننده ، چسب کاشی ، ملات ضد اسید ، چسب کاشت میلگرد ، ترمیم کننده بتن ، گروت اپوکسی و ضد یخ و ….میتوانید با شرکت شیمی آبادگران تماس بگیرید.

 فیبر کربن چیست؟

کامپوزیت ها گروهی از مواد هستند که عمدتاً فلزات، سرامیک ها و/یا پلیمرها را به منظور بهبود خواص کامپوزیت تشکیل می دهند.

معمولاً از برخی مواد سفت‌تر و قوی‌ تر به عنوان عوامل تقویت‌ کننده در ماتریس کامپوزیت استفاده می‌شود. تا رفتار مکانیکی و حرارتی مواد کامپوزیت را افزایش دهند.

الیاف کربن اجزای اصلی باربر در اکثر کامپوزیت ها هستند.

کامپوزیت های فیبر کربنی

کامپوزیت های فیبر کربنی همیشه به عنوان موادی در نظر گرفته می شوند. که می توانند فولاد را در کاربردهای ساختاری بالا به چالش بکشند.

پلیمرهای تقویت شده با فیبر کربن مواد کامپوزیتی پیشرفته ای هستند.

در طیف وسیعی از کاربردها مانند:

صنایع هوافضا و خودروسازی و تجهیزات ورزشی مورد استفاده قرار می گیرند.

اپوکسی متداول ترین ماتریس پلیمری با الیاف کربن است.

علاوه بر این از رزین های پلی استر، پلی سولفون، پلی آمید و ترموپلاستیک نیز استفاده می شود.

هنگامی که الیاف کربن با یک رزین پلیمری پلاستیکی چسبانده می شوند. یک ماده کامپوزیتی ایجاد می کند که بسیار قوی، با مدول بالا، بادوام، کم هزینه و سبک وزن است. و به اشکال مختلفی از جمله پارچه، لوله و یدک می توان یافت. با توجه به ماهیت برتر الیاف کربن، کاربردهای آنها در صنعت ساخت و ساز گسترش یافته است.

کامپوزیت های فیبر کربن می توانند رسانایی حرارتی بسیار خوبی داشته باشند. به دلیل اینکه الیاف گرافیتی بالا در آن گنجانده شده اند.

بنابراین، کامپوزیت‌های تقویت‌شده با فیبر کربن نیز در سیستم‌های الکترونیکی ترجیح داده می‌شوند. به عنوان راهی برای افزایش حذف گرمای ناخواسته از ماشین‌های الکترونیکی.

 کامپوزیت های تقویت شده با فیبر کربن و کاربردهای مختلف آن

فیبر و کامپوزیت های کربن شیمیایی شرکت شیمی آبادگران یکی از متنوع ترین محصولات فیبر کربنی را در بازار امروز ارائه می دهد.

الیاف کربن ما در تعداد رشته های مختلف از 2K تا 60K در هر دو فناوری مبتنی بر PAN و Pitch موجود است. الیاف کربن قوی تر از فولاد و سبک تر از آلومینیوم هستند. که باعث می شود کاربردهای ساختاری سبک تر شود.

الیاف کربن برای کاربردهای مختلف از ساختار هواپیما، مخازن تحت فشار، تیغه های باد و محصولات مختلف کالاهای ورزشی ایده آل هستند.

فیبر کربن چگونه ساخته می شود

فیبر کربن که فیبر گرافیت یا گرافیت کربن نیز نامیده می شود. از رشته های بسیار نازک عنصر کربن ساخته شده است. الیاف کربن استحکام کششی بالایی دارند. و نسبت به اندازه خود بسیار قوی هستند. 

همچنین یک ماده بسیار سبک وزن است . 

قطر هر فیبر 5-10 میکرون است. 

برای درک اینکه چقدر کوچک است. یک میکرون 0.0001 میلی متر است.

یک رشته ابریشم تار عنکبوت بین 3 تا 8 میکرون است. 

ویژگی ها و کاربرد

الیاف کربن دو برابر سفت تر و پنج برابر محکم تر از فولاد هستند. ویژگی دیگر این است که آنها از نظر شیمیایی بسیار مقاوم هستند و تحمل دمای بالا با انبساط حرارتی کم دارند. 

فیبرهای کربن مواد مهندسی مهمی در ساخت هواپیما، وسایل نقلیه با کارایی بالا، تجهیزات ورزشی و آلات موسیقی و بسیاری موارد دیگر هستند. 

فیبر کربن چگونه ساخته می شود 

فیبر کربن از پلیمرهای آلی ساخته شده است. 

این پلیمرها از رشته‌های بلندی از مولکول‌ها تشکیل شده‌اند. که توسط اتم‌های کربن به هم متصل می‌شوند.

حدود 90 درصد الیاف کربن با استفاده از فرآیند پلی اکریلونیتریل (PAN) ساخته می شوند. 

10 درصد باقیمانده با استفاده از فرآیند ریون یا پترولیوم تولید می شود. 

گازها، مایعات و سایر مواد مورد استفاده در فرآیند تولید ، اثرات، کیفیت و درجه های خاصی از فیبر کربن را ایجاد می کنند. 

بالاترین درجه فیبر کربن با بهترین خواص مدول در برنامه های کاربردی مانند صنعت هوافضا استفاده می شود. 

تولید کنندگان فیبر کربن از نظر ترکیب مواد خامی که استفاده می کنند با یکدیگر تفاوت دارند. 

آنها معمولا با فرمولاسیون خاص خود به عنوان اسرار تجاری برخورد می کنند. 

فرایند ساخت 

در فرآیند تولید، مواد خام به نام پیش سازها به رشته های بلند الیاف کشیده می شوند. 

سپس الیاف به صورت پارچه بافته می شود. همچنین می‌توان آن‌ها را با مواد دیگری که به صورت رشته‌ای زخمی می‌شوند ترکیب کرد. یا به شکل‌ها و اندازه‌های دلخواه قالب‌گیری کرد.

فرآیند تولید به شرح زیر است:

حال چرخش. 

PAN را با مواد دیگر مخلوط کرده و به صورت الیاف چرخانده و شسته و کشیده می‌شود.

تثبیت کننده. 

تغییر شیمیایی برای تثبیت پیوند.

کربن کردن. 

الیاف تثبیت شده تا دمای بسیار بالا گرم می شوند تا کریستال های کربن با پیوند محکم ایجاد کنند.

درمان سطح. 

سطح الیاف برای بهبود خواص پیوند اکسید می شود.

سایز بندی

 الیاف پوشیده شده و روی بوبین ها پیچیده می شوند. سپس روی ماشین‌های ریسندگی که الیاف را به نخ‌هایی با اندازه‌های مختلف می‌پیچند، بارگذاری می‌شوند.

الیاف به جای اینکه در پارچه بافته شوند، ممکن است به کامپوزیت تبدیل شوند. برای تشکیل مواد کامپوزیتی، می توان از گرما، فشار یا خلاء برای اتصال الیاف با یک پلیمر پلاستیکی استفاده کرد. 

مواردی که باید در نظر گرفته شود

تولید الیاف کربن با چالش های متعددی همراه است، از جمله:

• نیاز به بازیابی و تعمیر مقرون به صرفه تر .
• فرآیند تصفیه سطح باید به دقت تنظیم شود. تا از ایجاد حفره هایی که می تواند منجر به الیاف معیوب شود جلوگیری شود .
• کنترل دقیق برای اطمینان از کیفیت ثابت مورد نیاز است .
• قوس و شورت در تجهیزات الکتریکی به دلیل رسانایی الکتریکی قوی الیاف کربن. 
• مسائل بهداشتی و ایمنی، به عنوان مثال، تحریک پوست و مشکلات تنفسی . 

بیشتر بخوانید: چسب کاشت میلگرد اپوکسی

خرید و قیمت فوق روان کننده ، چسب کاشی ، ملات ضد اسید ، چسب کاشت میلگرد ، ترمیم کننده بتن ، گروت اپوکسی و ضد یخ شرکت شیمی آبادگران