108 مصطلحًا احترافيًا لألياف الكربون ومركباتها - الجزء الأول
2024-06-12 13:40
مادة مركبة:نوع جديد من المواد يتكون من اتحاد مادتين مختلفتين أو أكثر. تتكون عمومًا من مكون مصفوفة ومكون معزز أو وظيفي.
ألياف كربونيه:بعبارات بسيطة، إنها مادة كربونية ليفية تتميز بالقوة العالية، والمعامل العالي، والكثافة المنخفضة، ومقاومة التآكل.
ألياف الجرافيت:ألياف الكربون ذات بنية جزيئية من الجرافيت، تحتوي على أكثر من 99% من الكربون وتتميز بشبكة بلورية سداسية الطبقات. ألياف الكربون المعرضة للمعالجة الحرارية بدرجة حرارة عالية تزيد من مستوى الجرافيت الداخلي. بشكل عام، تسمى ألياف الكربون المعالجة عند درجات حرارة أعلى من 1800 درجة مئوية بألياف الجرافيت.
راتنجات الايبوكسي:مصطلح عام للبوليمرات التي تحتوي على مجموعتين أو أكثر من مجموعات الإيبوكسي في جزيئاتها. وهو منتج تكثيف للإبيكلوروهيدرين وبيسفينول أ أو البوليولات. نظرًا للتفاعل الكيميائي لمجموعات الإيبوكسي، يمكن ربطها ومعالجتها بمركبات مختلفة تحتوي على الهيدروجين النشط لتشكيل راتينج متصلد بالحرارة مع بنية شبكية. إن راتنجات الإيبوكسي من النوع ثنائي الفينول A ليست فقط الأكثر إنتاجًا وتنوعًا ولكنها تستمر أيضًا في التحسن من حيث الجودة مع أصناف معدلة جديدة.
التصلد بالحرارة:يشير إلى المواد التي لا تلين ولا تتشكل عند إعادة التسخين ولا تذوب في المذيبات. البوليمرات التي تتمتع بهذه الخاصية هي لدنة بالحرارة.
لدن بالحرارة:يشير إلى المواد التي يمكن أن تتشوه وتتدفق عند تسخينها وتحتفظ بشكل معين عند التبريد. تتميز معظم البوليمرات الخطية باللدونة الحرارية، مما يجعلها سهلة المعالجة من خلال البثق أو الحقن أو النفخ.
قوة الشد:أقصى ضغط يمكن أن تتحمله المادة عند تمددها قبل أن تنكسر، مما يدل على مقاومة المادة للفشل.
معامل الشد:مرونة المادة أثناء الشد. هي نسبة القوة المطلوبة لمد المادة بمقدار وحدة طول على طول المحور المركزي إلى مساحة مقطعها، مما يدل على مقاومة المادة للتشوه.
نسبة بواسون:نسبة الانفعال العرضي إلى الانفعال المحوري في مادة تحت توتر أو ضغط أحادي المحور، والمعروف أيضًا باسم معامل التشوه الجانبي.
وكيل التحجيم:يتم تطبيق طبقة بوليمر على خيوط ألياف الكربون قبل التجميع لحماية ألياف الكربون وتعزيز قوة الترابط مع المصفوفة.
استطالة عند الكسر:نسبة فرق الطول قبل وبعد التمدد إلى الطول الأولي عند سحب الألياف حتى تنكسر، معبرًا عنها كنسبة مئوية.
قوة محددة:قوة المادة (القوة لكل وحدة مساحة عند الكسر) مقسومة على كثافتها، والمعروفة أيضًا بنسبة القوة إلى الوزن.
معامل محدد:معامل المرونة لكل وحدة كثافة، وهي خاصية مادية تُعرف أيضًا باسم نسبة الصلابة إلى الوزن أو الصلابة النوعية.
صلابة:يشير إلى قدرة المادة على امتصاص الطاقة أثناء تشوه البلاستيك وكسره. صلابة أعلى تقلل من احتمال حدوث كسر هش.
الخواص:خاصية لا تتغير فيها الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة مع الاتجاه، مما يعني أن قيم الأداء المقاسة هي نفسها في جميع الاتجاهات.
تباين:خاصية حيث تختلف الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة مع الاتجاه، وتظهر خصائص مختلفة في اتجاهات مختلفة.
التحضير المسبق:مادة وسيطة مصنوعة عن طريق تشريب الألياف أو الأقمشة المستمرة بمصفوفة راتنجية تحت ظروف خاضعة للرقابة، وتشكيل مركب من مصفوفة الراتنج والتعزيز.
نسيج أحادي الاتجاه:يُعرف أيضًا باسم نسيج يو دي، ويحتوي على عدد كبير من خيوط ألياف الكربون في اتجاه واحد (عادةً السداة) وعدد قليل فقط من الخيوط الدقيقة في الاتجاه الآخر، مما يجعل قوة القماش في الاتجاه الأول بشكل أساسي.
نسيج 3K:قماش منسوج من ألياف الكربون 3K، متوفر بنسيج عادي وساتان ونسيج قطني طويل، يُستخدم بشكل شائع على سطح منتجات ألياف الكربون.
ما قبل الأكسدة:عملية ما قبل الأكسدة التي يجب أن تخضع لها سلائف ألياف الكربون قبل الكربنة، وتسمى أيضًا التثبيت، لضمان عدم ذوبان الألياف أو حرقها أثناء الكربنة.
الكربنة:عملية تسخين سلائف ألياف الكربون أو الألياف المؤكسدة مسبقًا في غياب الهواء، مما يؤدي إلى تحللها وتكوين ألياف الكربون في النهاية.
الرسوم البيانية:عملية إخضاع ألياف الكربون للمعالجة الحرارية بدرجة حرارة عالية لتحويل ترتيب ذرة الكربون الداخلي من بنية جرافيتية غير منتظمة إلى بنية بلورات جرافيتية منظمة.
على أساس عموم:يُطلق على ألياف الكربون المصنوعة من خلال تفحيم سلائف ألياف البولي أكريلونيتريل اسم ألياف الكربون القائمة على مِقلاة.
على أساس الملعب:يُطلق على ألياف الكربون المصنوعة من خلال تفحيم سلائف ألياف الملعب اسم ألياف الكربون القائمة على الملعب.
على أساس فسكوزي:يُطلق على ألياف الكربون المصنوعة عن طريق تفحيم سلائف ألياف الفسكوز اسم ألياف الكربون القائمة على الفسكوز.
الألياف السلائف:ألياف عضوية تتكون من الغزل، وتستخدم لإنتاج ألياف الكربون.
الدوران:تُعرف أيضًا باسم تشكيل الألياف الكيميائية، وهي عملية في تصنيع الألياف الكيميائية حيث يتم تحويل المركبات الجزيئية العالية إلى محاليل غروية أو منصهرة في ذوبان ثم يتم بثقها من خلال فتحات المغازل لتشكيل ألياف كيميائية.
درجة كاملة:يُشار إلى ألياف الكربون المستوردة من اليابان بدون ملصقات مقطوعة بالعلامة الكاملة.
نصف العلامة:نظرًا للقيود التي تفرضها اليابان على تداول ألياف الكربون المصدرة إلى الصين، يتم وضع رموز يمكن تتبعها في ملصقات المنتجات. في الصين، يتم قطع الرموز القابلة للتتبع لمنع التتبع، مما يؤدي إلى ألياف كربون بنصف علامة.
سحب صغير:تعتبر بشكل عام ألياف كربون تحتوي على خيوط أقل من 24 كيلو، بما في ذلك 1K و3K و6K و12K و24K.
سحب كبير:تعتبر بشكل عام من ألياف الكربون التي تحتوي على أكثر من 24 ألف خيط.
الغزل الرطب:إحدى الطرق الرئيسية لغزل الألياف الكيماوية، وتختصر بالغزل الرطب.
الغزل الرطب الجاف النفاث:طريقة غزل محلول تجمع بين خصائص الغزل الجاف والرطب، وتتميز بنسب تمدد عالية في المغزل وتوسيع حزمة الألياف المحسنة في حمام التخثر الرطب، مما يؤدي إلى بنية أكثر كثافة، وسرعات دوران أعلى، وبعض القوة الأولية للألياف بعد ما بعد- المعالجة للحصول على ألياف عالية الأداء.
معامل التمدد الحراري:التغير في طول المادة لكل وحدة درجة حرارة يتغير تحت ضغط ثابت، ويمثله معامل التمدد الحراري.
هيكل الجرافيت المضطرب:هيكل تبدأ فيه حلقات الكربون السداسية في التوسع والمحاذاة بالتوازي على مسافات متساوية، لكن ذرات الكربون في كل مستوى لا تظهر بعد تسلسل التراص المنظم لبلورات الجرافيت، ولا تحقق حالة مرتبة ثلاثية الأبعاد.
درجة الرسم البياني:معلمة تمثل مدى اقتراب بنية ذرة الكربون من البنية البلورية الجرافيتية المثالية بعد المعالجة الحرارية بدرجة حرارة عالية.
نسج عادي:القماش منسوج باستخدام هيكل نسج عادي، حيث تتقاطع خيوط السداة واللحمة مع كل خيوط أخرى، وتتميز بالعديد من نقاط التشابك، والملمس الثابت، والسطح المسطح، وخفيفة الوزن، ومقاومة جيدة للتآكل، وتهوية جيدة.
نسج الساتان:مصطلح عام للأقمشة المنسوجة باستخدام هياكل نسج الساتان المختلفة، حيث يتم توزيع نقاط التشابك الفردية على خيوط السداة أو اللحمة المجاورة بالتساوي ولكن ليست متجاورة.
حك نسج:نسيج بنمط نسج قطري واضح، يتميز بنسج من نسيج قطني طويل مزدوج لأعلى وواحد لأسفل، وقطري يسار بزاوية 45 درجة.
كثافة مساحة الوحدة:الوزن لكل متر مربع لنسيج ألياف الكربون أو ألياف الكربون المسبقة.
غزل الاعوجاج:سلسلة من الخيوط تمتد في اتجاه طول النول لتشكل القماش على طول اتجاه النول.
غزل اللحمة:الخيوط المستخدمة في اتجاه اللحمة أثناء النسج، مع استخدام خيوط السدى في اتجاه السدى.
المادة الأساسية:تتم إضافة مادة رغوية أو قرص العسل بين طبقات ألياف الكربون في الألواح المركبة المصفحة لتعزيز مقاومة اللوحة لحظات الانحناء.
النسيج ثلاثي الأبعاد:يُعرف أيضًا باسم النسيج ثلاثي الأبعاد، ويتضمن استخدام طرق مثل جمع الإبرة وتحريرها، أو الإمساك الأفقي، أو نسج الإسفين، أو النسيج متعدد الطبقات على آلة حياكة اللحمة لإنتاج أقمشة مشكلة أو مسطحة بهياكل ثلاثية الأبعاد.
نسيج متعدد المحاور:نسيج مركب متعدد الطبقات يتكون من ربط السداة واللحمة وحزم خيوط اللحمة ذات العرض الكامل القطرية معًا.
ألياف الكربون المقطعة:ألياف الكربون مقطعة إلى أطوال قصيرة تستخدم في تقوية البلاستيك.
التقوية بالذوبان الساخن:طريقة لصهر الراتينج المشرب مسبقًا عن طريق تسخينه وتشريب الألياف، وتستخدم في عمليات إنتاج التقوية المسبقة.
التحضير المسبق للحل:طريقة لإذابة الراتينج المشرب مسبقًا في مذيب عضوي ثم تشريب ألياف الكربون، وتستخدم في عمليات إنتاج التقوية المسبقة.
عامل اقتران:مادة مضافة بلاستيكية تعمل على تحسين خصائص السطح البيني بين الراتنجات الاصطناعية وألياف الكربون.
محتوى الألياف:كمية ألياف الكربون لكل وحدة مساحة.
محتوى الراتنج:كمية الراتنج لكل وحدة مساحة.
الترابط:طريقة ربط مكونين من ألياف الكربون المركبة باستخدام المواد اللاصقة.
اتصال ميكانيكي:طريقة ربط المكونات المركبة من ألياف الكربون باستخدام البراغي أو التثبيت.
اتصال Z-دبوس:تقنية يتم فيها سحب المواد المركبة أحادية الاتجاه إلى قضبان دقيقة (المعروفة باسم دبابيس Z) ودمجها في قوالب مسبقة التقوية غير المعالجة أو تشكيلات الألياف. بعد المعالجة، تتشكل دبابيس Z"حصره"تعزيز الاتجاه Z.