تُستخدم ألياف الكربون على نطاق واسع في صناعة الطيران والسيارات وتوليد طاقة الرياح والسلع الرياضية وهندسة البناء والمعدات الطبية والمنتجات الإلكترونية ومعدات الحماية بسبب قوتها العالية ووزنها الخفيف ومتانتها.
كما نعلم جميعا،
ألياف الكربون ألياف الكربون هي مادة مُجمّعة. وفقًا لحجم الحزمة في الألياف، يُمكن تقسيمها إلى ألياف كربون صغيرة السحب (عدد الحزم ≤ 24K) وألياف كربون كبيرة السحب (عدد الحزم > 24K). يُمثل K ألف خيط في الحزمة. على سبيل المثال، ألياف الكربون بمواصفات 3K تعني وجود 3000 خيط في كل حزمة من ألياف الكربون، وألياف الكربون بمواصفات 12K تعني وجود 12000 خيط في كل حزمة من ألياف الكربون.
يختلف قطر كل خيط في حزمة ألياف الكربون باختلاف مصدر المادة الأولية. على سبيل المثال، يتجاوز قطر خيط ألياف الكربون الإسفلتية 10 ميكرومتر، بينما يتراوح قطر خيط ألياف الكربون PAN بين 5 و8 ميكرومتر، ونسبة الكربون فيها حوالي 95%. أما ألياف الكربون PAN عالية المرونة، فقد يصل قطر خيطها إلى 4.5 ميكرومتر، ونسبة الكربون فيها إلى 99%.
تقدم هذه المقالة مقدمة موجزة عن الخصائص الرئيسية والتطبيقات النموذجية لألياف الكربون بمواصفات مختلفة مثل 1K، 2K، 3K، 6K، إلخ.
ألياف الكربون 1 كيلو
ألياف الكربون 1K: ألياف نادرة جدًا، أخف وزنًا من الألياف الأخرى وغالية الثمن. تُستخدم غالبًا في التشطيبات النهائية. معظم الشركات لا تستطيع حتى حساب الإجهاد داخل النسيج. كثافتها الخطية التقريبية تبلغ 66 غ/1000 متر.
ألياف الكربون 2K
ألياف الكربون 2K: أندر ألياف الكربون في السوق، وتُصنّع حاليًا من قِبل شركتين عالميتين فقط. تُوفّر هذه الألياف لألواح ألياف الكربون صلابةً مثالية، ووزنًا خفيفًا، ومرونةً رأسيةً ممتازة (راحة)، إلا أنها باهظة الثمن.
ألياف الكربون 3K
ألياف الكربون 3K: النوع الأكثر شيوعًا وشيوعًا. تُضفي على ألواح ألياف الكربون مظهرًا كلاسيكيًا. تُعدّ ألياف الكربون 3K العنصر الأساسي في ألياف الكربون، فهي خفيفة الوزن، وقوية نسبيًا، وسهلة التصنيع. تتميز ألياف الكربون 3K باستطالة عند الكسر وقوة تحمل قصوى أعلى من ألياف 6K، و9K، و12K.
بفضل كثافة ألياف 3K الأصغر، يُمكن نسجها في أقمشة أرق من ألياف 12K، أو لفّها في أنابيب رفيعة بخيوط. تُستخدم بشكل رئيسي في مجالات الطيران، والصناعة، والبناء، والرياضة، ومنتجات الترفيه، وغيرها، بكثافة خطية نموذجية تبلغ 198 غ/1000 متر.
ألياف الكربون 6K
ألياف الكربون 6K: تبلل ألياف الكربون 6K بسهولة أكبر من ألياف الكربون 12K، ولها تأثير انسياب أفضل. تُستخدم في مجال الطيران، وتعزيز المباني، وتعديل السيارات، وغيرها من المجالات، بكثافة خطية تبلغ 396 جم/1000 متر مكعب.
ألياف الكربون 12K
ألياف الكربون 12K: قد يستخدم معظم مصنعي ألياف الكربون ألياف الكربون 12K لخفض التكاليف، نظرًا لرخص سعرها مقارنةً بأقمشة أخرى تحمل رقم K. تتميز ألياف الكربون 12K بسهولة تصنيعها وقلة تكلفتها وقلة تكلفتها. كما تتميز بقوة شد أعلى، ولكنها غير مناسبة لبعض هياكل الدراجات. تُستخدم بشكل رئيسي في المعدات العسكرية والروبوتات الصناعية والعلمية، بكثافة خطية تبلغ 800 غ/1000 متر مكعب.
ألياف الكربون 24K و 48K
ألياف الكربون 24K و 48K: ألياف الكربون الصناعية بشكل أساسي، لذلك يتم استخدامها بشكل أساسي في تصنيع المرشحات والعزل الحراري وخياطة ملابس العمل والأثاث الناعم وتصنيع المراتب وما إلى ذلك.
