إن تعزيز ألياف الكربون، كما يوحي الاسم، هو نوع جديد من المواد الهيكلية المصنوعة من ألياف الكربون "ملك المواد الجديدة"، والتي يتم دمجها مع الراتينج من خلال عملية سحب خاصة. تبلغ كثافة مادة ألياف الكربون المركبة هذه 1/7 إلى 1/5 فقط من كثافة الفولاذ، ولكن قوتها الذاتية تزيد عن 10 إلى 15 مرة من قوة قضبان الفولاذ.
هذاشريط ألياف الكربونتستخدم ألياف الكربون على نطاق واسع في الهندسة المدنية والهندسة البحرية وهندسة الجسور وغيرها من المجالات بسبب مزاياها المتمثلة في خفة الوزن ومقاومة التآكل ومقاومة التعب. يمكنها رفع جسر أو تعزيز سور المدينة؛ وهي مناسبة للمناطق المرتفعة والبيئات البحرية... كيف تتمتع قضبان ألياف الكربون بمثل هذه "القوى العظمى"؟
كيفية صنع تعزيز ألياف الكربون؟
الأضلاع المصنوعة من ألياف الكربون على شكل قضيبالمواد المركبة المقواة بألياف الكربونوالتي يتم تشكيلها باستخدام ألياف الكربون المستمرة كمواد تقوية ومصفوفة الراتنج باستخدام عملية صب مناسبة.
من بينها، ألياف الكربون هي الجزء الرئيسي الذي يتحمل الأحمال، وقوة الشد ومعامل الشد لألياف الكربون لها تأثير حاسم على قوة وانحراف أضلاع الكربون. يتمثل دور مصفوفة الراتينج في ربط خيوط ألياف الكربون المتعددة في حزم لتحمل القوة معًا، والتي تلعب دورًا معينًا في خصائص الشد والضغط الطولية للأضلاع وتحدد مقاومة الرطوبة والحرارة للمنتج.
ما هي خصائص تعزيز ألياف الكربون؟
تتميز تقوية ألياف الكربون بمزايا القوة العالية وخفة الوزن ومقاومة التآكل ومقاومة التعب. تبلغ أقصى قوة شد أكثر من 3000 ميجا باسكال، والكثافة النسبية 1/5 فقط من قضبان الفولاذ. مقاومة التعب أفضل بكثير من قضبان الفولاذ. تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل الكيميائي في البيئات القاسية مثل الأحماض والقلويات والملح والرطوبة. خصائص تخفيف الاهتزاز لتقوية الألياف أفضل من تلك الموجودة في الفولاذ، كما أن امتصاص الطاقة وتأثيرات تقليل الصدمات أفضل.
منألياف كربونيهلتقوية ألياف الكربون
يتم تشكيل أوتار ألياف الكربون بشكل عام عن طريق البثق. يشير البثق إلى عملية تصنيع أطوال مستمرة من البوليمرات المقواة بالألياف ذات المقطع العرضي الثابت. تتمثل العملية في إخراج ألياف الكربون من الكريل، وجمع الألياف في حزم وفقًا لشكل القالب بواسطة لوحة توجيه الغزل، وتوجيهها إلى حمام الراتينج لخزان الغراء.
تمر ألياف الكربون عبر خزان الغراء بانتظام. يتسرب الراتينج الموجود في خزان الغراء بالكامل إلى ألياف التعزيز، ويتم ضغط الراتينج المتسرب على سطح الألياف بالتساوي من خلال المكونات الداخلية لخزان الغراء، ثم يدخل قالب التشكيل. يتم ضغط الراتينج الزائد في قالب ما قبل التشكيل ثم يدخل قالب التشكيل الساخن. في القالب الساخن، يسخن الراتينج تدريجيًا ويتصلب، ويشكل قضيبًا دائريًا بنفس القطر وفقًا لشكل القالب. يتم تجهيز القالب عمومًا بصندوق معالجة لاحقة مسخن لتحسين درجة المعالجة والأداء الشامل لأضلاع ألياف الكربون.
يتم سحب ألياف الكربون المعالجة بواسطة جهاز سحب ثم قطعها بالطول المطلوب أو لفها على شكل قرص.
