کربن است کربن: توضیحات، دامنه، ویژگی‌ها و بررسی‌ها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

تکنولوژی های پیشرفته امروزه به طور مرتب چیزهای جدیدی را وارد زندگی ما می کنند که می تواند آن را تا حد زیادی ساده کرده یا کیفیت آن را بهبود بخشد. به ویژه، این مربوط به ایجاد آخرین پیشرفت ها در صنایع شیمیایی است که محصولات آن تقریباً در هر شاخه ای از فعالیت های انسانی استفاده می شود. اکنون یکی از این دانش ها کربن مواد است. در این مقاله تا حد امکان در مورد آن با جزئیات صحبت خواهیم کرد.

تعریف

کربن ذاتاً فیبر کربن است، یعنی یک ماده مرکب با لایه های مختلف. به عبارت ساده، الیاف کربن به شکل یک شبکه، که پوسته آن به نوبه خود از رزین های پلیمری ترموست ساخته شده است. در واقع کربن امروزه تقریباً تمام مواد کامپوزیتی است که پایه نگهدارنده آن به صورت الیاف کربن ارائه می شود. با این حال، در همان زمان، اجزای مختلف کمکی می توانند عناصر اتصال دهنده باشند.

هزینه

کربن محصول نهایی بسیار گرانی است که هزینه آن با سهم قابل توجهی از کار دستی و به طور کلی فرآیند فنی پیچیده تعیین می شود. فهمیدنکربن چقدر گران است، بیایید قیمت آن را با فولاد مقایسه کنیم. بنابراین، اگر یک کیلوگرم فولاد حدود 1 دلار برای سازنده هزینه داشته باشد، همان وزن فیبر کربن 20 برابر گران تر است. کاهش هزینه فیبر کربن تنها از طریق معرفی اتوماسیون کامل فرآیند ایجاد آن امکان پذیر است.

دامنه کاربرد

در ابتدا، کربن ماده ای است که برای فضاپیماها و صنعت خودروسازی ایجاد شده است. با این حال، با گذشت زمان، به دلیل ویژگی‌های عملکردی منحصربه‌فرد (وزن مخصوص کم، استحکام بالا)، در زمینه‌های دیگری مانند:کاربرد پیدا کرد.

- صنعت هواپیماسازی.

- ساخت انواع تجهیزات ورزشی، چوب ماهیگیری، کلاه ایمنی.

- ساخت تجهیزات پزشکی و غیره.

ویژگی های ویژه

با مطالعه اینکه کربن چیست، بیایید ویژگی های مثبت اصلی آن را یادداشت کنیم. محصولات حاصل از این ماده تقریباً در هر پیکربندی قابل قالب گیری هستند. این به این دلیل است که تار کربن دارای انعطاف پذیری بسیار بالایی است که به نوبه خود برش و برش بهینه را فراهم می کند. در این مورد، آغشته کردن محصول نهایی با رزین اپوکسی ضروری است. محصولات به دست آمده از این طریق را می توان بدون هیچ مشکلی سمباده، صیقل، رنگ و حتی فلکسو را روی آنها چاپ کرد.

ویژگی های متمایز

در ادامه بررسی اینکه کربن چیست (کربن) ویژگی های منحصر به فرد آن را نشان خواهیم داد. برای همه انواع این پلاستیک کربنی، استفاده از عنصر تقویت کننده رایج است - الیاف کربن که ضخامت آنها در 0 است.005-0.01 میلی متر، از نظر کشش عالی، اما در برابر خمش و پیچش مقاوم نیست. به همین دلیل کربن ماده ای است که به شکل ورق استفاده می شود.لاستیک اغلب برای تقویت اضافی استفاده می شود که به فیبر کربن رنگ خاکستری می دهد.به طور کلی کربن با مقاومت در برابر سایش، استحکام، استحکام و وزن مخصوص کم مشخص می شود.. چگالی آن از 1450 کیلوگرم بر متر مکعب است. تا 2000 کیلوگرم بر متر مکعب

ظرافت های فناوری ساخت

الیاف از رشته های کربن در هوا در طی عملیات حرارتی به دست می آیند. یعنی اکسیداسیون نخ های آلی یا پلیمری در طول روز در دمای 250 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد. سپس کربن سازی انجام می شود - گرم کردن الیاف به دست آمده در یک محیط گاز بی اثر در محدوده دمایی 800-1500 درجه برای آماده سازی ساختار مولکولی برای بهینه. به دنبال آن گرافیت سازی در همان محیط انجام می شود، اما در حال حاضر در دمای تا 3000 درجه. این فرآیند را می توان چندین بار تکرار کرد تا غلظت کربن تا 99% افزایش یابد.

فرم صدور

الیاف کربن می توانند کوتاه، برش یا به صورت رشته های پیوسته روی قرقره ها باشند. اما، همانطور که در بالا ذکر شد، کربن مقاومت ضعیفی در برابر خمش دارد، سپس فیبر کربن اغلب به صورت بوم به نام پارچه کربنی شکل می‌گیرد. علاوه بر این، به شکل انواع بافته ها ظاهر می شود: شاه ماهی، حصیر و غیره. این اتفاق می افتد که الیاف قبل از پر شدن با رزین در بخیه های نسبتاً بزرگ به سادگی قطع می شوند. پایه حامل اغلب رزین های اپوکسی است.که الیاف کربن به صورت لایه ای قرار می گیرند. یک ورق به ضخامت 1 میلی متر عمدتا شامل سه تا چهار لایه از این قبیل است.

کرامت

کربن طیف وسیعی از مزایای غیرقابل انکار دارد که از جمله آنها باید به این موارد اشاره کنیم:

- وزن مخصوص کوچک. حتی آلومینیوم 20٪ سنگین تر از مواد توصیف شده است.

- کربن، ترکیبی از کربن و کولار، فقط کمی سنگین‌تر از لاستیک است، اما بسیار قوی‌تر است، و در اثر ضربه فقط خرد می‌شود، اما به ذرات کوچک خرد نمی‌شود.

- مقاوم در برابر دماهای بالا. کربن می تواند تا 2000 درجه سانتیگراد را تحمل کند. - دارای ظرفیت گرمایی خوب و میرایی ارتعاش عالی است.

- مقاوم در برابر پدیده خوردگی.

- دارای استحکام کششی و استحکام کششی بالایی است.

- ظاهر زیبایی و جلوه تزئینی دارد.

عیوب

با این حال، در مقایسه با محصولات فلزی، کربن دارای چنین ویژگی های منفی است:

- حساسیت بالا به ضربه های تیز نقطه ای.

- پیچیدگی ترمیم در صورت بریدگی، شکستگی و خراش های مختلف.

- فرسودگی و محو شدن هنگام قرار گرفتن در معرض نور شدید خورشید. به همین دلیل است که همه چیزهایی که از فیبر کربن ساخته شده اند به طور خاص لاک یا لعاب می شوند.

- تولید طولانی مدت کافی محصولاتی که نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی در زمان دارد.

- مشکلات بازیافت و استفاده مجدد. در مناطق تماس مستقیم با فلز، خوردگی آن شروع می شود، بنابراین، در این نقاط، رفع می شوددرج های فایبرگلاس ویژه.

نظر کاربران

در پایان، ما به بررسی های مردم در مورد محصول صنعت که در مقاله توضیح داده شده است، توجه می کنیم. پس کربن چیست؟ این ماده به گفته بسیاری از کاربران به دلیل استحکام و در عین حال سبکی بسیار خوب است. این امر به ویژه توسط ماهیگیرانی که برای مدت طولانی از میله های ماهیگیری استفاده می کردند که بسیاری از آنها بر اساس کربن هستند مورد استقبال قرار گرفت. البته علاوه بر این، چنین میله های ماهیگیری نیز به دلیل دوام بسیار خوب هستند، زیرا با افزایش مقاومت در برابر سایش نیز مشخص می شوند.