لوحة ألياف الكربون هي مادة هيكلية محضرة من مادة مركبة تتكون من ألياف الكربون والراتنج. نظرًا للخصائص الفريدة للمادة المركبة ، يكون المنتج الناتج خفيف الوزن ولكنه قوي ودائم.
من أجل التكيف مع التطبيقات في مجالات وصناعات مختلفة بما في ذلك الطيران ، وصناعة السيارات ، وما إلى ذلك ، فإن أوراق ألياف الكربون ستحتوي على العديد من الأنواع المختلفة. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة فاحصة على مكان تطبيق صفائح ألياف الكربون ومدى قوتها بالمواد الأخرى.
في أي مناطق سيتم استخدام لوحات ألياف الكربون؟
يمكن استخدام ألواح الألياف والأوراق الكربونية في مجموعة واسعة من الصناعات ، بما في ذلك السيارات ، والفضاء ، والآلات الموسيقية ، والسلع الرياضية ، والأجهزة الطبية.
في صناعة السيارات ، تُستخدم أوراق ألياف الكربون لتعزيز مكونات السيارات مثل الأبواب والأغطية والمصدات والمصدات وقضبان السقف. غالبًا ما تستخدم شركات صناعة السيارات الصلب لصنع هذه الأجزاء. الصلب ، على الرغم من أرخص ، أثقل بكثير من ألياف الكربون. لإنشاء مركبات مثل سيارات السباق أخف وزناً ، غالبًا ما تستخدم صفائح ألياف الكربون لاستبدال العديد من الأجزاء الفولاذية.
في صناعة الطيران ، تُستخدم صفائح ألياف الكربون لصنع مكونات الطائرات مثل لوحات جسم الطائرة وأسطح التحكم وتجنيد الجناح. المكونات الناتجة خفيفة الوزن ، لكنها قوية. يتم اعتماد ألياف الكربون على نطاق واسع من قبل صناعة الطيران بسبب نسبة القوة إلى الوزن الفائقة. نظرًا لأن ألياف الكربون لها مظهر جميل ، فهي مثالية أيضًا لتصميمات الطائرات.
على غرار المواد الهيكلية للسيارات ، يتم استخدام مواد مثل الألومنيوم والصلب عادة لصنع الطائرات. ومع ذلك ، فإن شركات الطيران التجارية تستخدم بشكل متزايد مركبات ألياف الكربون لإنشاء هيكل طائرات أخف وأقوى. وذلك لأن ألياف الكربون أخف بكثير من الصلب ، أخف بكثير من الألمنيوم ، وأقوى بكثير ، ويمكن تشكيلها في أي شكل.
ما مدى قوة ألواح ألياف الكربون؟
عند مقارنة ألياف الكربون بمواد أخرى مثل الصلب والألومنيوم ، يتم أخذ عدد من الخصائص في الاعتبار. فيما يلي بعض مقاييس الأداء شائعة الاستخدام للمقارنة:
- معامل المرونة = تصلب المادة. نسبة الإجهاد للضغط في المادة. ميل منحنى الإجهاد الإجهاد للمادة في المنطقة المرنة.
- قوة الشد النهائية = الحد الأقصى للضغط الذي يمكن للمادة تحمله قبل الانهيار.
- الكثافة = كتلة المادة لكل وحدة حجم.
- صلابة محددة = معامل مرن مقسومة على كثافة المواد ، وتستخدم لمقارنة المواد بكثافة مختلفة.
- قوة الشد المحددة = قوة الشد مقسوما على كثافة المواد.
تتمتع صفائح ألياف الكربون بنسبة عالية جدًا من القوة إلى الوزن ، مما يعني أنها أقوى بكثير من مواد أخرى من نفس الوزن ، على سبيل المثال ، تتمتع ألياف الكربون بقوة محددة تقارب 4 أضعاف من الألومنيوم ، مما يجعل أوراق ألياف الكربون مادة مثالية لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، خاصة عندما يكون الوزن عاملًا مهمًا.
في حين أن كل من ألياف الكربون والصلب مقاومان للغاية للتشوه ، فإن الفولاذ أكثر كثافة من ألياف الكربون. نسبة الأثقال إلى الوزن من ألياف الكربون هي تقريبا ضعف نسبة الصلب.
خلاصة القول ، تعد لوحة ألياف الكربون نوعًا من المواد المركبة ذات القوة العالية والوزن الخفيف والتنوع. في العديد من الصناعات ، توفر نسبة القوة إلى الوزن من ألياف الكربون مزايا كبيرة في الأداء.
وقت النشر: مايو -13-2022 
