فیبر کربنی
فیبرهای کربنی از الیاف کربنی ساخته شده‌اند که از حرارت دادن مواد آلی کربنی در محیط گازهای بی اثر حاصل می‌شوند.
فیبرهای کربنی از الیاف کربنی ساخته شده‌اند که از حرارت دادن مواد آلی کربنی در محیط گازهای بی اثر حاصل می‌شوند. الیاف کربنی در ساختار خود حداقل باید ۹۰ درصد کربن داشته باشند کی طی فرآیند پیرولیز به صورت تک جهت و دو جهت تهیه می‌شوند. در حالت تک جهت، الیاف کربن موازی راستای صفر درجه بوده و در حالت دو جهت الیاف در دو راستای صفر و عمود قرار دارند.
منابع تولید الیاف کربنی عبارتند از:
- الیاف کربنی ساخته شده از گیاهان یا سلولزی
- الیاف کربنی ساخته شده از قیر
- الیاف کربنی ساخته شده از پلی اکریل نیتریل (PAN)
پیشروی الیاف کربنی ساخته شده از قیر و پلی اکریل نیتریل (PAN) بیشتر می‌باشد.
فیبر کربنی، نامحلول در آب است و رنگ سیاه دارد و مقاومت بسیار بالایی در برابر مواد خورنده مانند اسیدها و بازها دارد. از کاربردهای فیبر کربنی می‌توان به صنایع دفاعی، خودروسازی، مقاوم‌سازی ساختمان‌ها و بسیاری از صنایع مهم اشاره کرد. در ساخت فیبر کربنی معمولاً با اضافه کردن موادی مثل رزین اپوکسی به سازه‌ها (المان‌ها و اعضای باربر) ظرفیت خمشی، برشی و محوری آن‌ها را تقویت می‌کنند .این فیبرها مقاومت بالایی در برابر حرارت دارند و از دسته الیاف غیر انفجاری محسوب می‌شوند. از دیگر ویژگی‌های فوق العاده آن‌ها وزن سبک و مقاومت بالای آن‌ها است. این ویژگی باعث استفاده گسترده از فیبر کربن در صنعت کامپوزیت FRP و به‌سازی لرزه‌ای می‌شود. از دیگر مزایای فیبرکربنی مقاومت کششی بالای آن است .
دسته‌بندی فیبر کربنی براساس مولفه‌های زیر صورت می‌گیرد:
- نوع ماده اولیه
- مشخصات مکانیکی
- مدول الاستیسیته
- دمای نهایی عملیات حرارتی
- تعداد رشته تشکیل دهنده فیبر کربنی
ماده اولیه فیبر کربنی از موارد زیر تهیه می‌شود :
- الیاف اکریلیک (پلی اکریلونیتریل)
- قیر صنعتی
- قیر مزوفاز
- قیر ایزوتروپیک
- الیاف ویسکوز ریون (ابریشم مصنوعی)
- فاز گاز