เส้นใยคาร์บอนมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมหลายประการของธาตุคาร์บอน เช่น ความถ่วงจำเพาะน้อย ทนความร้อนได้ดีเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ การนำความร้อนสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และการนำไฟฟ้า ในขณะเดียวกันก็มีความยืดหยุ่นของเส้นใยสามารถแปรรูปทอและม้วนขึ้นรูปได้ ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมที่สุดของคาร์บอนไฟเบอร์คือความแข็งแรงจำเพาะและโมดูลัสจำเพาะมากกว่าเส้นใยเสริมแรงทั่วไป และคอมโพสิตที่เกิดจากความแข็งแรงจำเพาะของเรซินและโมดูลัสจำเพาะมากกว่าเหล็กกล้าและโลหะผสมอลูมิเนียมประมาณ 3 เท่า ท่อที่ทำจากวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้ในหลายพื้นที่ ซึ่งสามารถลดน้ำหนักได้อย่างมาก เพิ่มน้ำหนักบรรทุก และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน เป็นวัสดุโครงสร้างที่สำคัญในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

1. การบินและอวกาศ

เนื่องจากข้อดีของน้ำหนักเบา ความแข็งแกร่งสูง ความแข็งแรงสูง ขนาดคงที่ และการนำความร้อนที่ดี วัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์จึงถูกนำไปใช้กับโครงสร้างดาวเทียม แผงโซลาร์เซลล์ และเสาอากาศมาเป็นเวลานาน ทุกวันนี้ เซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ที่ติดตั้งบนดาวเทียมทำมาจากวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์ เช่นเดียวกับส่วนประกอบที่สำคัญบางอย่างในสถานีอวกาศและระบบกระสวยอวกาศ

หลอดคาร์บอนไฟเบอร์ยังดีมากในการใช้งาน UAV และสามารถนำไปใช้กับส่วนต่างๆ ของร่างกาย UAV ในการใช้งานจริง เช่น แขน โครง ฯลฯ เมื่อเทียบกับอลูมิเนียมอัลลอยด์ การใช้หลอดคาร์บอนไฟเบอร์ใน UAV สามารถลดน้ำหนักได้ ประมาณ 30% ซึ่งสามารถปรับปรุงความสามารถในการบรรทุกและความทนทานของ UAV ข้อดีของความต้านทานแรงดึงสูง ความต้านทานการกัดกร่อน และผลกระทบจากแผ่นดินไหวที่ดีของท่อคาร์บอนไฟเบอร์ช่วยรับประกันอายุการใช้งานของ UAV ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. อุปกรณ์เครื่องกล

ปิ๊กอัพปลายเป็นฟิกซ์เจอร์ที่ใช้สำหรับกระบวนการส่งกำลังในสายการผลิตปั๊มขึ้นรูป มันถูกติดตั้งบนหุ่นยนต์ขนถ่ายของแท่นกดและขับเคลื่อนปลายกระบะเพื่อบรรทุกชิ้นงานผ่านการสอนบนราง วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เป็นที่นิยมมากที่สุดในบรรดาวัสดุใหม่ๆ

สัดส่วนของวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์มีน้อยกว่า 1/4 ของเหล็ก แต่มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กหลายเท่า ปิ๊กอัพปลายหุ่นยนต์ที่ทำจากวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์สามารถลดการสั่นไหวและภาระของตัวเองเมื่อจัดการกับชิ้นส่วนรถยนต์ และสามารถปรับปรุงความเสถียรได้อย่างมาก

3 อุตสาหกรรมการทหาร

คาร์บอนไฟเบอร์เป็นแสงที่มีคุณภาพ มีความแข็งแรงสูง โมดูลัสสูง ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่อความล้า ทนต่ออุณหภูมิสูง การนำความร้อน กระจายความร้อนได้ดี และลักษณะของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนขนาดเล็ก คาร์บอนไฟเบอร์ และวัสดุคอมโพสิตที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ในจรวด, ขีปนาวุธ, เครื่องบินทหาร, พื้นที่ทางทหารเช่นการป้องกันส่วนบุคคลและการเพิ่มปริมาณ, ปรับปรุงประสิทธิภาพของยุทโธปกรณ์ทหารที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่หยุดยั้ง. คาร์บอนไฟเบอร์และวัสดุคอมโพสิตได้กลายเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญสำหรับการพัฒนาอาวุธและอุปกรณ์ป้องกันที่ทันสมัย

ในจรวดและขีปนาวุธทางทหาร ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของ CFRP ยังได้รับการนำไปใช้และพัฒนาอย่างดี เช่น "เพกาซัส" จรวดขนส่ง "เดลต้า" "ตรีศูล ⅱ (D5)" ขีปนาวุธ "คนแคระ" เป็นต้น เอ็มเอ็กซ์ ไอซีบีเอ็ม มิสไซล์ยุทธศาสตร์ของสหรัฐฯ และขีปนาวุธเชิงยุทธศาสตร์ของรัสเซีย ป็อปลาร์ เอ็ม ยังติดตั้งถังวัสดุคอมโพสิตขั้นสูง

4. เครื่องกีฬา

สินค้ากีฬาแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ทำจากไม้ แต่คุณสมบัติทางกลของวัสดุคอมโพสิตเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์นั้นสูงกว่าไม้มาก ความแข็งแรงและโมดูลัสจำเพาะของมันคือ 4 เท่าและ 3 เท่าของเฟอร์จีน 3.4 เท่าและ 4.4 เท่าของหูทงจีนตามลำดับ เป็นผลให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสินค้ากีฬาซึ่งคิดเป็นเกือบ 40% ของการบริโภคคาร์บอนไฟเบอร์ของโลก ในส่วนของสินค้ากีฬานั้นท่อคาร์บอนไฟเบอร์ส่วนใหญ่ใช้ในด้านต่อไปนี้: ไม้กอล์ฟ เบ็ดตกปลา ไม้เทนนิส ไม้แบดมินตัน ไม้ฮอกกี้ คันธนู และลูกศร เสากระโดงเรือใบ และอื่น ๆ

ยกตัวอย่างเช่น ไม้เทนนิส ไม้เทนนิสที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์นั้นเบาและมั่นคง โดยมีความแข็งแกร่งและความเครียดน้อย ซึ่งสามารถลดระดับความเบี่ยงเบนเมื่อลูกบอลสัมผัสกับแร็กเกต ในขณะเดียวกัน CFRP มีการหน่วงที่ดี ซึ่งสามารถยืดเวลาการสัมผัสระหว่างลำไส้และลูกเทนนิส เพื่อให้ลูกเทนนิสได้อัตราเร่งที่มากขึ้น ตัวอย่างเช่น เวลาสัมผัสของไม้แร็กเกตคือ 4.33 มิลลิวินาที เหล็กคือ 4.09 มิลลิวินาที และ CFRP คือ 4.66 มิลลิวินาที ความเร็วเริ่มต้นที่สอดคล้องกันของลูกบอลคือ 1.38 กม./ชม. 149.6 กม./ชม. และ 157.4 กม./ชม. ตามลำดับ

นอกเหนือจากฟิลด์ข้างต้น วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ยังปรากฏในการขนส่งทางรถไฟ พลังงานลม อุปกรณ์ทางการแพทย์ และสาขาอื่น ๆ มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในการผลิตและเทคโนโลยีการประมวลผลที่ตามมาของวัตถุดิบคาร์บอนไฟเบอร์ ราคา ของวัตถุดิบคาร์บอนไฟเบอร์คาดว่าจะเป็นมิตรกับผู้ใช้มากขึ้น

#คันคาร์บอน #คาร์บอนไฟเบอร์