الیاف کربن؛ از صنایع هوایی تا صنعت ساختمان

به گزارش ایسنا، بنابر اعلام افزیر، پس از آن تولید تجاری فیبر کربن به ویژه در ژاپن رونق گرفت و در دهه 80 افزایش تولید این محصول در اروپا و امریکا سبب کاهش قیمت این محصول شد. رنگ این الیاف مشکی، غیر حلال در آب و بدون بو می­باشد. الیاف کربن فوق العاده سخت، محکم و سبک هستند و نسبت مقاومت به وزن بالایی دارند.

کابرد فیبر کربن در صنایع مختلف

الیاف کربن تولید شده توسط مقاوم سازی افزیر در صنعت ساختمان بعنوان یک متریال عالی جهت بهسازی و مقاوم­سازی مورد استفاده قرار    می­ گیرد. علاوه بر صنعت ساختمان الیاف کربن کاربردهای فراوانی در صنعت خودروسازی، هوافضا، پزشکی، انرژی و دیگر صنایع دارد.

انواع مختلف الیاف کربن

الیاف کربن در انواع مختلفی عرضه می­ شود، از جمله نخ ، پارچه کربن یک جهته، پارچه کربن دو جهته، نوار لمینت، که به نوبه خود برای ایجاد قطعات کامپوزیت الیاف کربن استفاده می شود.

ویژگی­های الیاف کربن

مقاومت کششی بالای این الیاف (حدود5000 مگاپاسکال) و وزن سبک آن و البته مقاومت این الیاف در برابر حرارت سبب شده در صنعت کامپوزیت FRP و مقاوم سازی ساختمانها جایگاه ویژه­­ای داشته باشند.

از جمله ویژگی­های بسیار مهم الیاف کربن نسبت مقاومت به وزن آن است که مهندسین صنایع مختلف از جمله صنعت ساختمان را بر آن داشته تا بجای استفاده از روشهای سنتی و متداول مانند استفاده از ژاکت بتنی یا فولادی که باعث افزایش چشمگیر وزن ساختمان می­شود از الیاف کربن جهت بهسازی و مقاوم سازی ساختمان استفاده نمایند.

علاوه بر این الیاف کربن مقاومت خوبی در برابر خستگی دارند و دوام و عمر طولانی در برابر مواد شیمیایی همچون محیط اسیدی و قلیایی از خصوصیات فیبر کربن به شمار می‌رود.

دسته بندی انواع فیبر کربن

فیبر کربن معمولا بر اساس تعداد فیلامنت، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته، و دمای نهایی عملیات حرارتی دسته‌بندی می‌گردند.

الیاف کربن بر اساس تعداد  فیلامنت  به رشته الیاف کمتر از ۲۴۰۰۰ فیلامنت که توو (TOW) کوچک یا سبک و رشته الیاف بیشتر از ۲۴۰۰۰ فیلامنت  که اصطلاحاً توو بزرگ یا سنگین نامیده می‌شوند، دسته‌بندی می‌گردند.

الیاف کربن بر اساس مشخصات مکانیکی نیز به صورت الیاف یا فیبر کربن با مدول الاستیسیته بسیار بالا ( بیشتر از ۵۴۰ گیگاپاسکال ) - مدول بالا( ۳۵۰-۴۵0 گیگاپاسکال ) - مدول متوسط( ۲۵۰-۳۵۰گیگاپاسکال  ) و همچنین فیبر کربن با مقاومت کششی گسیختگی بالا (مقاومت کششی بیشتر از ۳۰۰۰ مگا پاسکال) و فیبر کربن با مقاومت کششی بسیار بالا (بیشتر از ۵۰۰۰مگاپاسکال) دسته بندی می‌گردند.

 CFRP بر اساس دمای نهایی عملیات حرارتی نیز به الیاف MH (دمای عملیات حرارتی بالاتر از ۲۰۰۰ درجه سلسیوس)، الیاف SH (دمای حدود ۱۵۰۰ درجه) و الیاف TH (دمای کمتر از ۱۰۰۰ درجه) تقسیم بندی می ­شوند.

استفاده از فیبر کربن در بهسازی و مقاوم­سازی سازه­ ها

با توجه به مقاومت بالا و وزن سبک الیاف کربن از این الیاف جهت افزایش دوام و ظرفیت مقاومت المان­های بتنی در روش ­های مختلف استفاده می شود.

از جمله موارد مورد استفاده از این الیاف در بهسازی و مقاوم­سازی   سازه­های بتنی می­ توان به این موارد اشاره کرد:

· افزایش ظرفیت محوری ستون­ها با محصور کردن ستون­ها توسط الیاف کربن

·  افزایش ظرفیت خمشی و برشی تیرها افزایش ظرفیت کششی دیوارهای برشی با استفاده از الیاف کربن

· مقاوم­سازی پل­ها و زیرساخت­های حمل و نقل

· مقاوم­سازی اجزای غیرسازه­ای همچون دیوارهای جداکننده، دیوارهای پیرامونی

· جهت مقاوم­سازی سیلوها، مخازن، دودکش­های صنعتی و لوله­های بتنی

کاربرد فیبر کربن در ساخت کامپوزیتFRP و چاپد کربن

از الیاف کربن برای ساخت الیاف FRP و چاپد استفاده می­شود. الیاف FRP ساخته شده از کربن به اختصارCFRP خوانده می ­شود و بصورت های مختلف از جمله الیاف کربن تک جهته، دو جهته، انکر و اسپایک و لمینت تولید می ­شوند. همچنین از فیبر کربن جهت تولید چاپد کربن که ماده افزودنی به بتن جهت مسلح سازی المان­های بتنی است، استفاده می­ شود.

 الیافی که در ساخت فیبر کربن یا همان CFRP ها مورد استفاده قرار می گیرد معمولا توسط رزین اپوکسی به  اعضای باربر در سازه ها اضافه شده و ظرفیت برشی، خمشی و محوری اعضا را بهبود می بخشند.

در الیاف تک جهته جهت قرارگیری این الیاف در راستای صفر درجه می­ باشد و نیروها را در یک جهت تحمل می کند. در الیاف دو جهته قرارگیری این الیاف در دو راستای صفر درجه و 90 درجه می ­باشد که نیروها را در دو جهت متعامد بهم تحمل می­ نماید. انکرهای کربن از رشته‌های کربن تک جهته تشکیل شده‌اند که موجب افزایش قابل توجه فشار محوری و چسبندگی بالاتر سطح و فیبر کامپوزیت FRP می‌شود. از دیگر مزایای انکر کربن می‌توان به جلوگیری از جداشدگی بین الیاف و سطح اشاره نمود.

الیاف کربن را از کجا می توان تهیه کرد؟

جهت اطلاع از هزینه تامین و خرید الیاف کربن، کارفرمایان، پیمانکاران و مجریان محترم می‌توانند به وب‌سایت شرکت افزیر به آدرس www.afzir.com مراجعه نمایید. شرکت مقاوم سازی افزیر به عنوان یکی از بزرگترین تامین کنندگان مصالح مورد نیاز جهت ترمیم و مقاوم سازی انواع سازه ها در کشور فعالیت دارد. شرکت افزیر در راستای تامین نیازهای کشور در این زمینه، با داشتن کارشناسان فنی با تجربه اقدام به تولید و ارائه انواع الیاف کربن و شیشه تک جهته و دو جهته و همچنین چسب و رزین FRP نموده است.

انتهای رپرتاژ آگهی