فیبر کربن دارای خواص بسیار عالی کربن عنصری است، مانند وزن مخصوص کوچک، مقاومت در برابر حرارت عالی، ضریب انبساط حرارتی کوچک، هدایت حرارتی زیاد، مقاومت در برابر خوردگی خوب و هدایت الکتریکی. در همان زمان، دارای انعطاف پذیری فیبر است، می تواند پردازش بافته شده و قالب گیری سیم پیچ باشد. عالی ترین عملکرد فیبر کربن استحکام ویژه و مدول ویژه بیشتر از الیاف تقویت کننده عمومی است و کامپوزیت تشکیل شده توسط استحکام ویژه رزین و مدول ویژه نسبت به فولاد و آلیاژ آلومینیوم حدود 3 برابر بیشتر است. لوله های ساخته شده از مواد کامپوزیتی فیبر کربن در بسیاری از زمینه ها استفاده شده است که می تواند وزن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، بار محموله را افزایش دهد و عملکرد را بهبود بخشد. آنها مواد ساختاری مهمی در صنعت هوافضا هستند.

1. هوافضا

به دلیل مزایای سبک وزن، استحکام بالا، استحکام بالا، اندازه پایدار و هدایت حرارتی خوب، مواد کامپوزیت فیبر کربن برای مدت طولانی در سازه‌های ماهواره‌ای، پانل‌های خورشیدی و آنتن‌ها استفاده می‌شوند. امروزه، بیشتر سلول‌های خورشیدی مستقر در ماهواره‌ها از کامپوزیت‌های فیبر کربن ساخته شده‌اند، همانطور که برخی از اجزای حیاتی‌تر در ایستگاه‌های فضایی و سیستم‌های شاتل هستند.

لوله فیبر کربن در کاربرد پهپادها نیز بسیار خوب است و می‌توان آن را در قسمت‌های مختلف بدنه پهپادها از جمله بازو، قاب و غیره در کاربرد عملی اعمال کرد. در مقایسه با آلیاژ آلومینیوم، استفاده از لوله‌های فیبر کربن در پهپادها می‌تواند وزن را کاهش دهد. تا حدود 30 درصد که می تواند ظرفیت بار و استقامت پهپادها را بهبود بخشد. مزایای مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و اثر لرزه ای خوب لوله فیبر کربن، عمر پهپاد را به طور موثر تضمین می کند.

2. تجهیزات مکانیکی

پیکاپ انتهایی وسیله ای است که برای فرآیند انتقال در خط تولید مهر زنی استفاده می شود. بر روی ربات بارگیری و تخلیه پرس نصب می شود و پیکاپ انتهایی را برای حمل قطعه کار از طریق آموزش مسیر هدایت می کند. در میان بسیاری از مواد جدید، مواد کامپوزیت فیبر کربن محبوب ترین هستند.

نسبت مواد کامپوزیت فیبر کربن کمتر از 1/4 فولاد است، اما استحکام آن چندین برابر فولاد است. پیکاپ انتهایی ربات ساخته شده از مواد کامپوزیت فیبر کربنی می تواند لرزش و بار خود را هنگام کار با قطعات خودرو کاهش دهد و پایداری آن را تا حد زیادی بهبود بخشد.

3، صنایع نظامی

فیبر کربن سبک کیفی، استحکام بالا، مدول بالا، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر دمای بالا، هدایت حرارتی، اتلاف گرما خوب و ویژگی های ضریب انبساط حرارتی کوچک، فیبر کربن و مواد کامپوزیت آن به طور گسترده ای استفاده می شود. در موشک، موشک، هواپیماهای نظامی، مناطق نظامی مانند حفاظت فردی و افزایش دوز، عملکرد تجهیزات نظامی بی وقفه بهبود می یابد. فیبر کربن و مواد مرکب آن به یک ماده استراتژیک مهم برای توسعه سلاح‌ها و تجهیزات دفاعی مدرن تبدیل شده‌اند.

در راکت ها و موشک های نظامی نیز عملکرد عالی CFRP به خوبی به کار گرفته شده و توسعه یافته است، مانند موشک حامل "پگاسوس"، "دلتا"، موشک "ترایدنت ⅱ (D5)"، موشک "کوتوله" و غیره. موشک استراتژیک ایالات متحده MX ICBM و موشک استراتژیک روسی Poplar M نیز مجهز به قوطی مواد کامپوزیتی پیشرفته هستند.

4. لوازم ورزشی

اکثر کالاهای ورزشی سنتی از چوب ساخته می شوند، اما خواص مکانیکی مواد کامپوزیت تقویت شده با فیبر کربن بسیار بالاتر از چوب است. استحکام و مدول مخصوص آن به ترتیب 4 برابر و 3 برابر صنوبر چینی، 3.4 برابر و 4.4 برابر هوتونگ چینی است. در نتیجه، به طور گسترده در کالاهای ورزشی استفاده می شود و تقریباً 40 درصد از فیبر کربن مصرفی جهان را به خود اختصاص می دهد. در زمینه کالاهای ورزشی، لوله های فیبر کربنی هستندعمدتاً در جنبه های زیر استفاده می شود: چوب گلف، میله ماهیگیری، راکت تنیس، خفاش بدمینتون، چوب هاکی، تیر و کمان، دکل قایقرانی و غیره.

با در نظر گرفتن راکت تنیس به عنوان مثال، راکت تنیس ساخته شده از مواد کامپوزیت فیبر کربن سبک و محکم، با استحکام زیاد و فشار کوچک است که می تواند درجه انحراف را در هنگام تماس توپ با راکت کاهش دهد. در عین حال، CFRP دارای میرایی خوبی است، که می تواند زمان تماس بین روده و توپ را طولانی تر کند، به طوری که توپ تنیس می تواند شتاب بیشتری به دست آورد. به عنوان مثال، زمان تماس راکت چوبی 4.33 میلی‌ثانیه، فولاد 4.09 میلی‌ثانیه و CFRP 4.66 میلی‌ثانیه است. سرعت اولیه توپ به ترتیب 1.38 کیلومتر در ساعت، 149.6 کیلومتر در ساعت و 157.4 کیلومتر در ساعت است.

علاوه بر زمینه های فوق، مواد کامپوزیت فیبر کربن نیز در حمل و نقل ریلی، نیروی باد، تجهیزات پزشکی و سایر زمینه ها ظاهر می شوند، به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، با پیشرفت های مداوم در فناوری ساخت و پردازش متعاقب مواد خام فیبر کربن، قیمت همچنین انتظار می‌رود که مواد خام فیبر کربن کاربرپسندتر شوند.

#کربن میله #فیبر کربن