دخلت شركتنا في تحالف استراتيجي مع شركة رائدة في مجال صناعة الطيران والفضاء لتزويدها بمواد متطورة تلبي احتياجاتها التصنيعية في قطاع الطيران. وقد أصبح غشاء ألياف الكربون عالي الجودة الذي ننتجه مكونًا أساسيًا في تعزيز أسطول طائراتها من الجيل التالي، مما ساهم في تحسين الأداء والسلامة على حد سواء.

الخواص الفيزيائية والكيميائية

يشير رمز "K" إلى عدد الخيوط الفردية الموجودة في حزمة ألياف الكربون الواحدة. عمومًا، تُسمى ألياف الكربون بناءً على نسبة عدد الخيوط إلى 1000؛ وبالتالي، يشير "1K" إلى حزمة تحتوي على 1000 خيط. حاليًا، في صناعة ألياف الكربون، تُصنف الحزم التي تحتوي على 48 ألف خيط أو أكثر عادةً على أنها ألياف كربون "large-towddhhh، بينما تُصنف الحزم التي تحتوي على 1 ألف، و3 آلاف، و6 آلاف، و12 ألف، و24 ألف خيط على أنها ألياف كربون "small-towddhhh.

الخصائص الفيزيائية والميكانيكية الأساسية

تقل كثافة ألياف الكربون عن ربع كثافة الفولاذ، ومع ذلك فإن قوتها تفوق قوة الفولاذ من 7 إلى 9 مرات، كما أنها تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل. حاليًا، يمكن لألياف الكربون ذات الحزم الكبيرة أن تحقق قوة شد تتراوح بين 3.5 و5.0 جيجا باسكال ومعامل مرونة يتراوح بين 230 و290 جيجا باسكال.

مقارنة الأداء: عمليات السحب الكبيرة مقابل الصغيرة

بالمقارنة مع ألياف الكربون ذات الحزم الكبيرة، تتميز ألياف الكربون ذات الحزم الصغيرة عمومًا بخصائص ميكانيكية فائقة، على الرغم من أنها تأتي بتكلفة أعلى نسبيًا. توفر ألياف الكربون ذات الحزم الكبيرة نسبة أداء إلى تكلفة عالية، حيث تقترب بعض مؤشرات الأداء الآن من مؤشرات ألياف الكربون ذات الحزم الصغيرة أو حتى تتجاوزها. 

ومع ذلك، فإن استقرار ألياف الكربون ذات الحزم الكبيرة يكون بشكل عام أقل من استقرار ألياف الكربون ذات الحزم الصغيرة؛ وعلى وجه التحديد، فإن قوة القص البينية بين ألياف الكربون ذات الحزم الكبيرة ومصفوفة الراتنج أقل من قوة القص البينية بين ألياف الكربون ذات الحزم الصغيرة. 

في المقابل، تُظهر ألياف الكربون ذات الخيوط الصغيرة استقرارًا فائقًا في خصائصها الهندسية، وتتمتع بقوة أكبر للخيوط الفردية. علاوة على ذلك، تتميز ألياف الكربون ذات الخيوط الكبيرة عادةً بمحتوى أعلى من مواد التحجيم، بينما تتميز ألياف الكربون ذات الخيوط الصغيرة بمحتوى أقل من هذه المواد.

وفقًا للمعايير ذات الصلة بألياف الكربون المستخدمة في شفرات توربينات الرياح، تنص متطلبات الخصائص الفيزيائية للخيوط على كثافة لا تتجاوز 1.8 غ/سم³. أما متطلبات الخصائص الميكانيكية فتنص على قوة شد لا تقل عن 4000 ميجا باسكال، ومعامل مرونة لا يقل عن 230 جيجا باسكال، واستطالة عند الكسر لا تقل عن 1.4%.

أساليب الاختبار

يتضمن اختبار خيوط ألياف الكربون تقييمًا منهجيًا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية لضمان أن المادة تلبي متطلبات التطبيقات الصناعية لقطاعات مثل صناعة الطيران والفضاء، وشفرات توربينات الرياح، وتصنيع السيارات، والمعدات الرياضية.

معايير الاختبار الرئيسية

تشمل معايير الاختبار الرئيسية قوة الشد، ومعامل المرونة، وقطر الألياف، والكثافة، ومحتوى الكربون، والالتواء، والاستطالة عند الكسر، والاستقرار الحراري، وشكل السطح، والتركيب الكيميائي.