الیاف کربن (Carbon)
الیاف کربن در درجه اول به دلیل مقاومت و سختی بالا برای کاربردهای صنایع هوافضا تولید شده اند. در مقایسه با اکثر انواع دیگر الیاف مصنوعی ، الیاف کربن گران هستند و همانطور که قبلا در مورد الیاف آرامید ذکر شد ، این توسعه تجاری محدودی دارد. با این حال ، تحقیقات آزمایشگاهی برای تعیین خصوصیات فیزیکی بتن مسلح با الیاف کربن (CFRC) ادامه یافته است .
الیاف کربن دارای مقاومت کششی و مدول الاستیک بالا هستند که در جدول 4.1 نشان داده شده است. آنها همچنین نسبت به بیشتر مواد شیمیایی بی اثر هستند. الیاف کربن مبتنی بر پلی اکریلونیتریل (PAN) توسط نخ پلی اکریلونیتریل کربن دار در دمای بالا تولید می شود در حالی که بلورهای گرافیت حاصل را با فرایندی به نام "کشش گرم" تراز می کند. آنها به صورت الیاف HM (مدول بالا) یا الیاف HT (مقاومت در برابر کشش بالا) تولید می شوند و از نظر خصوصیات فیزیکی به منبع مواد و میزان کشش گرم بستگی دارند. آنها به اشکال مختلف در دسترس هستند.
نشان داده شده است که می توان الیاف کربن را از سطح زغال سنگ و نفت تهیه کرد که نسبت به الیاف پلی اکریلونیتریل مورد استفاده برای ساخت الیاف کربن مبتنی بر PAN ، قیمت کمتری دارند. الیاف پایه ای نیز در دو نوع تولید می شوند. الیاف عمومی (GP) از سطح ایزوتروپیک (ساختار الیاف غیرمحور) ساخته شده اند و از نظر مقاومت کششی و مدول الاستیک کم هستند. الیاف با کارایی بالا (اچ پی) از مسیوفاز (الیاف بسیار گرا) ساخته می شوند که الیافی با مقاومت کششی بالا و مدول الاستیک بالا تولید می کنند.
الیاف کربن به طور معمول در سیم بکسل ها (رشته ها) تولید می شود که ممکن است حاوی 12000 رشته جداگانه باشد. تووس ها معمولاً قبل از استفاده در CFRC برای تسهیل نفوذ ماتریس سیمان و به حداکثر رساندن اثر الیاف از قبل پخش می شوند.
ادامه مطلب