لوح ألياف الكربون عبارة عن مادة هيكلية يتم تحضيرها من مادة مركبة تتكون من ألياف الكربون والراتنج.نظرًا للخصائص الفريدة للمادة المركبة ، فإن المنتج الناتج خفيف الوزن ولكنه قوي ومتين.
من أجل التكيف مع التطبيقات في مختلف المجالات والصناعات بما في ذلك الفضاء وصناعة السيارات وما إلى ذلك ، سيكون لألواح ألياف الكربون أيضًا العديد من الأنواع المختلفة.في هذه المقالة ، سنلقي نظرة فاحصة على مكان تطبيق ألواح ألياف الكربون ومدى قوتها مقارنة بالمواد الأخرى.
في أي المناطق سيتم استخدام ألواح ألياف الكربون؟
يمكن استخدام صفائح وألواح ألياف الكربون في مجموعة متنوعة من الصناعات ، بما في ذلك السيارات والفضاء والآلات الموسيقية والسلع الرياضية والأجهزة الطبية.
في صناعة السيارات ، تُستخدم ألواح ألياف الكربون لتقوية مكونات السيارات مثل الأبواب ، وأغطية المحرك ، والمصدات ، والمصدات ، وقضبان السقف.غالبًا ما يستخدم صانعو السيارات الفولاذ لصنع هذه الأجزاء.على الرغم من أن الصلب أرخص ، إلا أنه أثقل بكثير من ألياف الكربون.لجعل المركبات مثل سيارات السباق أخف وزناً ، غالبًا ما تستخدم ألواح ألياف الكربون لتحل محل العديد من الأجزاء الفولاذية.
في صناعة الطيران ، تُستخدم ألواح ألياف الكربون في صنع مكونات الطائرات مثل ألواح جسم الطائرة وأسطح التحكم وأطراف الجناح.المكونات الناتجة خفيفة الوزن لكنها قوية.يتم اعتماد ألياف الكربون على نطاق واسع في صناعة الطيران نظرًا لنسبة القوة إلى الوزن المتفوقة.نظرًا لأن ألياف الكربون تتمتع بمظهر جميل ، فهي أيضًا مثالية للديكور الداخلي للطائرات.
على غرار المواد الهيكلية للسيارات ، يتم استخدام مواد مثل الألومنيوم والصلب بشكل شائع في صناعة الطائرات.ومع ذلك ، تستخدم شركات الطيران التجارية بشكل متزايد مركبات ألياف الكربون لإنشاء هياكل طائرات أخف وزنا وأقوى.وذلك لأن ألياف الكربون أخف بكثير من الفولاذ ، وأخف بكثير من الألومنيوم ، وأقوى بكثير ، ويمكن تشكيلها بأي شكل.
ما مدى قوة ألواح ألياف الكربون؟
عند مقارنة ألياف الكربون بمواد أخرى مثل الفولاذ والألمنيوم ، يتم أخذ عدد من الخصائص في الاعتبار.فيما يلي بعض مقاييس الأداء التي يشيع استخدامها للمقارنة:
- معامل المرونة = صلابة المادة.نسبة الإجهاد إلى الإجهاد في مادة.منحدر منحنى الإجهاد والانفعال للمادة في المنطقة المرنة.
- أقصى قوة شد = أقصى ضغط يمكن أن تتحمله المادة قبل الانكسار.
- الكثافة = كتلة المادة لكل وحدة حجم.
- الصلابة النوعية = معامل المرونة مقسومًا على كثافة المادة ، ويستخدم لمقارنة المواد ذات الكثافة المختلفة.
- مقاومة الشد المحددة = قوة الشد مقسومة على كثافة المادة.
تتميز صفائح ألياف الكربون بنسبة عالية جدًا من القوة إلى الوزن ، مما يعني أنها أقوى بكثير من المواد الأخرى من نفس الوزن ، على سبيل المثال ، تتميز ألياف الكربون بقوة معينة تقارب 4 أضعاف قوة الألومنيوم ، مما يجعل ألياف الكربون تعتبر الألواح مادة مثالية لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، خاصة عندما يكون الوزن عاملاً مهمًا.
في حين أن كلاً من ألياف الكربون والفولاذ مقاومان جدًا للتشوه ، فإن الفولاذ أكثر كثافة بخمس مرات من ألياف الكربون.تبلغ نسبة الوزن إلى الوزن لألياف الكربون ضعف نسبة الفولاذ.
باختصار ، لوح ألياف الكربون هو نوع من المواد المركبة ذات القوة العالية والوزن الخفيف والتنوع.في العديد من الصناعات ، توفر نسبة القوة إلى الوزن لألياف الكربون مزايا أداء مهمة.
الوقت ما بعد: 13 مايو - 2022 
