في الوقت الحاضر، نجد استخدامات جديدة لألياف الكربون كل يوم تقريبًا. يبلغ قطر هذه الخيوط الصغيرة، المتوفرة حاليًا في مجموعة واسعة من الأشكال الوظيفية، عُشر سمك شعرة الإنسان. تتم معالجة الألياف وتحويلها إلى أقمشة يمكن استخدامها في عمليات التشكيل اللاحقة وتشكيلها في أنابيب وصفائح للبناء، أو كخيوط تقليدية لتعبئة الألياف.

في حين تظل القوة العالية والوزن المنخفض هي الصيغة الفائزة لجذب المواد المركبة إلى أسواق جديدة، فإن الخصائص الأخرى لها نفس القدر من الأهمية. تتميز المركبات بمعاملات تمدد حراري منخفضة (CTE) وتخميد جيد للاهتزاز، وكلاهما يمكن تصميمهما لتطبيقات محددة. نظرًا لمقاومة التعب ومرونة التصميم/التصنيع، يمكن للمواد المركبة أن تقلل بشكل كبير من عدد الأجزاء المطلوبة لتطبيق معين. وهذا يسمح للمنتجات النهائية باستخدام مواد خام أقل، وعدد أقل من المفاصل والمثبتات، وأوقات تجميع أقصر.

بالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت أن المواد المركبة تتمتع بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة القصوى والتآكل والتآكل، خاصة في البيئات الصناعية حيث يمكن لهذه العوامل البيئية أن تقلل بشكل كبير من تكاليف عمر المنتج. ونتيجة لهذه الخصائص، أصبحت المواد المركبة تكتسب الآن استخدامًا واسع النطاق. وفي جميع أشكال النقل تقريبًا، من الدراجات إلى الطائرات التجارية الكبيرة، أصبح الوزن الخفيف هدفًا أساسيًا بسبب الحاجة إلى الاقتصاد في استهلاك الوقود في مواجهة ارتفاع أسعار النفط.

تعتمد المواد المركبة عادة على المعادن والسيراميك والبوليمرات كمصفوفة، والتي تضاف إليها عادة عناصر أكثر صلابة وأقوى كتعزيزات من أجل تحسين الخواص الميكانيكية والحرارية للمادة. مادة التسليح والحاملة الأساسية في معظم المواد المركبة هي ألياف الكربون.

شيامن LFT-G الكريات البلاستيكية المقواة بألياف الكربون الطويلة

كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن مركبات ألياف الكربونقد تتنافس مع الفولاذ في التطبيقات الإنشائية عالية القوة. تم استخدام المركبات المتقدمة مثل البوليمرات المقواة بألياف الكربون (CFRP) في مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك الطيران والسيارات، وكذلك المعدات الرياضية. مصفوفة بوليمر ألياف الكربون الأكثر استخدامًا هي راتنجات الإيبوكسي، مع استخدام راتنجات اللدائن الحرارية والبوليستر والبولي سلفون والبوليميد أيضًا. بشكل عام، تعتبر المركبات المصنوعة من ألياف الكربون وراتنجات البوليمر البلاستيكية قوية، وذات معامل عالي، وطويلة الأمد، وغير مكلفة، وخفيفة الوزن.

تحل المواد المركبة محل المواد التقليدية، ومن الناحية العملية، سيجد المهندسون أن المواد المركبة هي بديل جيد للمواد التقليدية مثل المعدن والخشب في مجموعة متنوعة من المجالات، ويرجع ذلك أساسًا إلى القوة النوعية العالية للمواد المركبة.

توفر مواد CFRP أفضل نسبة القوة إلى الوزن، ومقاومة التآكل، والصلابة والمتانة. نظرًا لكثافتها المنخفضة وقوة الشد، تعد ألياف الكربون بديلاً ممتازًا للمعادن الثقيلة مثل الفولاذ بسبب وزنها الخفيف. إن مقاومة التآكل المتأصلة في الراتنجات المتصلدة بالحرارة تمنح منتجات CFRP عمرًا أطول للمنتج مقارنة بالمواد المعدنية القياسية لأنها لن تصدأ أو تتآكل.

القوة النوعية العالية للمركبات هي أعظم قوتها. في حين أن ألياف الكربون أقوى وأكثر صلابة لكل وحدة وزن من كلتا المادتين، فإنها تزن حوالي 25 بالمائة من الفولاذ و70 بالمائة من الألومنيوم، على التوالي. تمتص الصفائح المركبة متعددة الطبقات طاقة أكبر من الفولاذ التقليدي أحادي الطبقة، مما يمكّن مهندسي السيارات المتميزين من تقليل وزن السيارة بنسبة تصل إلى 60 بالمائة مع تحسين السلامة عند الاصطدام.

تفتح المواد المركبة إمكانيات تصميم جديدة

تقدم المواد المركبة بدائل تصميمية يصعب تحقيقها باستخدام المواد التقليدية. يمكن للمركبات تعزيز العناصر؛ يمكن لجزء مركب واحد أن يحل محل تجميع مكون معدني كامل.

يمكن محاكاة أي تشطيب سطحي، من الناعم إلى الملمس، عن طريق تغيير نسيج السطح. نظرًا لأنه يمكن تشكيل الألياف الزجاجية في مجموعة واسعة من تصميمات القوارب، فإن المواد المركبة تشكل أكثر من 90 بالمائة من هياكل القوارب الترفيهية. وتشمل التوفيرات طويلة المدى من هذه المزايا تكاليف صيانة أقل وأوقات إنتاج أقصر.

المركبات متينة

لن تصدأ المركبات مهما كانت الظروف (على الرغم من أنها تميل إلى التآكل عند ربطها بأجزاء معدنية). تعتبر المركبات أكثر صلابة من معظم البوليمرات، ولكنها أقوى من المعادن.

بسبب ثبات أبعادها الممتاز، فإنها تحتفظ بشكلها سواء كانت ساخنة أو باردة، رطبة أو جافة. وهذا يجعلها المادة المفضلة للهياكل الخارجية مثل شفرات توربينات الرياح.

نبذة عنا

تأسست شركة Xiamen LFT Composite Plastic Co.,LTD في عام 2009، وهي مورد عالمي ذو علامة تجارية للمواد البلاستيكية الحرارية المقواة بالألياف الطويلة التي تدمج أبحاث وتطوير المنتجات، والبحث والتطوير، والإنتاج وتسويق البيع. لقد حصلت منتجات LFT الخاصة بنا على شهادة نظام ISO9001&16949 وحصلت على الكثير من العلامات التجارية وبراءات الاختراع الوطنية، التي تغطي مجالات السيارات وقطع الغيار العسكرية والأسلحة النارية والفضاء والطاقة الجديدة والمعدات الطبية وطاقة الرياح والمعدات الرياضية وما إلى ذلك.