الكربون هو الكربون: الوصف والنطاق والميزات والمراجعات

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

تقدم التقنيات المتقدمة اليوم بانتظام العديد من المستجدات المختلفة في حياتنا والتي يمكن أن تبسطها إلى حد كبير أو تحسن جودتها. على وجه الخصوص ، يتعلق هذا بإنشاء أحدث التطورات في الصناعة الكيميائية ، والتي تُستخدم منتجاتها في كل فرع من فروع النشاط البشري تقريبًا. أحد هذه المعرفة الآن هو مادة الكربون. سنتحدث عنها بأكبر قدر ممكن من التفاصيل في المقال.

التعريف

الكربون هو في جوهره ألياف الكربون ، أي مادة مركبة بطبقات مختلفة. ببساطة ، ألياف الكربون على شكل شبكة ، يتكون غلافها بدوره من راتنجات البوليمر المتصلدة بالحرارة. في الواقع ، يشكل الكربون اليوم جميع المواد المركبة تقريبًا ، ويتم تقديم القاعدة الداعمة لها في شكل ألياف الكربون. ومع ذلك ، في نفس الوقت ، يمكن أن تكون المكونات الإضافية المختلفة متصلة بالعناصر.

التكلفة

الكربون منتج نهائي مكلف للغاية ، يتم تحديد تكلفته من خلال حصة رائعة من العمالة اليدوية وعملية فنية معقدة بشكل عام. لفهمما مدى تكلفة الكربون ، فلنقارن تكلفته مع الفولاذ. لذلك ، إذا كان كيلوغرام واحد من الفولاذ سيكلف الشركة المصنعة حوالي دولار واحد ، فإن نفس وزن ألياف الكربون يكون أكثر تكلفة بمقدار 20 مرة. لخفض تكلفة ألياف الكربون ممكن فقط من خلال إدخال الأتمتة الكاملة لعملية إنشائها.

نطاق التطبيق

في البداية ، الكربون مادة تم إنشاؤها للمركبات الفضائية وصناعة السيارات. ومع ذلك ، بمرور الوقت ، نظرًا لخصائص الأداء الفريدة (جاذبية منخفضة ، قوة عالية) ، وجد تطبيقًا في مجالات أخرى مثل:

- صناعة الطائرات.

- صنع مختلف المعدات الرياضية و صنارات الصيد و الخوذ

- صنع المعدات الطبية وغيرها

ميزات خاصة

بدراسة ماهية الكربون ، دعونا نلاحظ صفاته الإيجابية الرئيسية. يمكن تشكيل المنتجات من هذه المواد بأي تكوين تقريبًا. وذلك لأن شبكة الكربون تتمتع بمرونة عالية جدًا ، والتي بدورها توفر قصًا وقطعًا مثاليًا. في هذه الحالة ، من الضروري تشريب المنتج النهائي براتنج الايبوكسي. المنتجات التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة يمكن صقلها وصقلها ودهانها وحتى طباعة فليكسو عليها دون أي مشاكل.

الميزات المميزة

الاستمرار في النظر في ماهية الكربون (الكربون) سوف نشير إلى خصائصه الفريدة. بالنسبة لجميع أنواع البلاستيك الكربوني هذا ، فإن استخدام عنصر التسليح أمر شائع - ألياف الكربون ، التي يكون سمكها في حدود 0 ،005-0.01 ملم ، ممتاز في التوتر ، لكنه غير متسامح مع الانحناء والالتواء. هذا هو السبب في أن الكربون مادة تستخدم على شكل صفيحة. وغالبًا ما يستخدم المطاط لتعزيز إضافي ، مما يعطي ألياف الكربون لونًا رماديًا. بشكل عام ، يتميز الكربون بمقاومة التآكل والقوة والصلابة والجاذبية النوعية المنخفضة. كثافته من 1450 كجم / م 3. حتى 2000 كجم / م 3

التفاصيل الدقيقة لتكنولوجيا التصنيع

يتم الحصول على ألياف من خيوط الكربون في الهواء أثناء المعالجة الحرارية. أي أن أكسدة الخيوط العضوية أو البوليمرية تحدث أثناء النهار عند درجة حرارة 250 درجة مئوية. ثم يتم إجراء الكربنة - تسخين الألياف التي تم الحصول عليها في بيئة غاز خامل في نطاق درجة حرارة 800-1500 درجة لإعداد التركيب الجزيئي للبنية المثلى. يتبع ذلك الرسم البياني في نفس الوسط ، ولكن بالفعل عند درجات حرارة تصل إلى 3000 درجة. يمكن تكرار هذه العملية عدة مرات لزيادة تركيز الكربون إلى 99٪.

نموذج القضية

يمكن أن تكون ألياف الكربون إما قصيرة أو مقطوعة أو كخيوط مستمرة على بكرات. ولكن ، كما ذكر أعلاه ، فإن الكربون لديه مقاومة ضعيفة للانحناء ، ثم غالبًا ما يتم تشكيل ألياف الكربون في قماش يسمى نسيج الكربون. علاوة على ذلك ، اتضح في شكل مجموعة متنوعة من النسج: متعرجة ، وحصيرة ، وما إلى ذلك. يحدث أن تعترض الألياف ببساطة قبل ملؤها بالراتنج في غرز كبيرة إلى حد ما. غالبًا ما تكون القاعدة الحاملة عبارة عن راتنجات الإيبوكسي ، فيالتي توضع ألياف الكربون في طبقات. تحتوي الورقة التي يبلغ سمكها 1 مم بشكل أساسي من ثلاث إلى أربع طبقات.

كرامة

يحتوي الكربون على مجموعة كاملة من المزايا التي لا يمكن إنكارها ، والتي يجب أن نشير من بينها إلى:

- الثقل النوعي الصغير. حتى الألومنيوم أثقل بنسبة 20٪ من المادة الموصوفة

- الكربون ، مزيج من الكربون والكيفلار ، أثقل قليلاً من المطاط ، ولكنه أقوى بكثير ، وتحت تأثير الصدمة يتفتت فقط ، لكنه لا ينكسر إلى جزيئات صغيرة.

- مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة. يمكن للكربون تحمل ما يصل إلى 2000 درجة مئوية. - لديه قدرة حرارية جيدة وتخميد ممتاز للاهتزاز.

- مقاومة لظاهرة التآكل

- لديه قوة شد عالية وقوة شد

- ذو مظهر جمالي وتأثير زخرفي

عيوب

ومع ذلك ، بالمقارنة مع المنتجات المعدنية ، فإن الكربون له صفات سلبية:

- حساسية عالية للتأثيرات الحادة

- مدى تعقيد الاستعادة في حالة الرقائق والكسور والخدوش المختلفة.

- الإرهاق والبهتان عند التعرض لأشعة الشمس الساطعة. هذا هو السبب في أن كل الأشياء المصنوعة من ألياف الكربون مطلية بالورنيش أو المينا.

- إنتاج طويل الأجل بشكل كافٍ للمنتجات التي تتطلب استثمارًا كبيرًا للوقت.

- مشاكل إعادة التدوير وإعادة الاستخدام. في مناطق التلامس المباشر مع المعدن ، يبدأ تآكله ، لذلك يتم إصلاحه في هذه النقاطإدراج خاص من الألياف الزجاجية.

رأي المستخدمين

في الختام نلاحظ آراء الناس حول منتج الصناعة الموصوفة في المقال. إذن ما هو الكربون؟ هذه المادة ، وفقًا للعديد من المستخدمين ، جيدة جدًا نظرًا لقوتها ، ولكن في نفس الوقت خفتها. كان هذا موضع تقدير خاص من قبل الصيادين الذين يستخدمون قضبان الصيد لفترة طويلة ، والعديد منها يعتمد على الكربون. بالطبع ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن قضبان الصيد هذه جيدة أيضًا لأنها تتمتع بمتانة كبيرة ، لأنها تتميز أيضًا بمقاومة التآكل المتزايدة.