معظم المواد المركبة من ألياف الكربون المتوفرة في السوق عبارة عن مواد مركبة مكونة من مواد ألياف كربون عالية القوة مع محتوى كربون يزيد عن 90% مندمجًا مع مصفوفة راتنجية. يتم تصنيع أنبوب ألياف الكربون عن طريق قطع، ووضع، ومعالجة مركب ألياف الكربون في درجة حرارة عالية. أولاً، دعونا نلقي نظرة على مزايا أنبوب ألياف الكربون؟
1. خفيفة الوزن، وكثافة ألياف الكربون نفسها منخفضة نسبيًا. بشكل عام، تبلغ كثافة أنابيب ألياف الكربون حوالي 1.6q/cm3. بالمقارنة مع الأنابيب الفولاذية من نفس الحجم، فإن أنابيب ألياف الكربون يبلغ وزنها ربع وزنها فقط. في العديد من تطبيقات منتجات إنقاص الوزن، تكون ميزة الوزن الخفيف لأنابيب ألياف الكربون واضحة بشكل خاص.
2. قوة شد عالية، وقوة الشد لأنابيب ألياف الكربون عالية جدًا أيضًا. على الرغم من أن قوة الشد لأنابيب ألياف الكربون المنتجة قد تختلف بسبب العمليات المختلفة، عادة حوالي 100 مليون رطل لكل بوصة مربعة، إلا أنها يمكن أن تصل إلى 40 مليون رطل لكل بوصة مربعة. يمكن أن تصل قوة الشد للأنابيب الفولاذية إلى 29 مليون رطل لكل بوصة مربعة فقط، وهو أقل بكثير من قوة الشد لأنابيب ألياف الكربون.
3. قوة القص العالية. يتم تصنيع أنابيب ألياف الكربون عن طريق تصفيح المواد المشربة مسبقًا من ألياف الكربون ومعالجتها تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع. يمكن تغيير قوة القص لأنابيب ألياف الكربون عن طريق تغيير زاوية وتسلسل الطبقات. بشكل عام، قوة القص لأنابيب ألياف الكربون يمكن أن تصل إلى 8Gpa، وهو أعلى بكثير من الأنابيب الفولاذية التقليدية.
4. ثبات عالي. بالمقارنة مع الأنابيب المعدنية، تتمتع أنابيب ألياف الكربون بمقاومة أفضل للتآكل وأداء قوي جدًا ضد الشيخوخة، مما يجعل الأنابيب تتمتع بثبات أداء عالٍ جدًا وعمر خدمة أطول، بما في ذلك استقرار أفضل في درجات الحرارة العالية والمنخفضة، ويمكن أن يكون لها أيضًا أداء جيد جدًا في بعض البيئات السيئة.
عيوب أنبوب ألياف الكربون
1. السعر المرتفع. بالمقارنة مع الأنابيب المعدنية، فإن أنابيب ألياف الكربون أكثر تكلفة. من ناحية، فإن المواد أكثر تكلفة، ومن ناحية أخرى، فإن إنتاج ومعالجة أنابيب ألياف الكربون تتطلب الكثير من القوى العاملة والموارد المادية، وبالتالي فإن السعر الإجمالي سيكون أعلى من ذلك بكثير.
2. أداء الأنابيب غير موحد. نظرًا لحقيقة أن أنابيب ألياف الكربون يتم وضعها ومعالجتها يدويًا في الغالب، إذا كانت هناك فجوات أثناء عملية التمديد بسبب التراص أو الضغط غير المناسب، فسوف ينحرف الأداء العام للأنابيب.
3. مقاومة درجات الحرارة العالية غير كافية. يمكن لألياف الكربون أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف من الدرجات المئوية، لكن المقاومة الطبيعية لدرجات الحرارة العالية لأنابيب ألياف الكربون يمكن أن تصل إلى حوالي 200 درجة فقط. ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم كفاية مقاومة الراتنج لدرجات الحرارة العالية. في الوقت الحاضر، من أجل تحسين مقاومة درجات الحرارة العالية لأنابيب ألياف الكربون، يتم استخدام مصفوفة راتينج لدن بالحرارة.
ما ورد أعلاه هو تفسير لمزايا وعيوب أنابيب ألياف الكربون. أعتقد أن كل شخص لديه فهم جيد لأنابيب ألياف الكربون. إذا كان لديك احتياجات التخصيص، يمكنك الاتصال مباشرة بالموظفين الفنيين لدينا أو القدوم إلى شركتنا للزيارة والتبادل.