לוח סיבי פחמן הוא חומר מבני שהוכן מחומר מרוכב המורכב מסיבי פחמן ושרף.בשל התכונות הייחודיות של החומר המרוכב, המוצר המתקבל הוא קל משקל אך חזק ועמיד.
על מנת להתאים ליישומים בתחומים ותעשיות שונות לרבות תעופה וחלל, תעשיית הרכב וכו', ליריעות סיבי פחמן יהיו גם סוגים רבים ושונים.במאמר זה, נסקור מקרוב היכן מורחים יריעות סיבי פחמן ועד כמה הן חזקות בהשוואה לחומרים אחרים.
באילו אזורים ייעשה שימוש בלוחות סיבי פחמן?
ניתן להשתמש ביריעות וביריעות של סיבי פחמן במגוון רחב של תעשיות, כולל רכב, תעופה וחלל, כלי נגינה, מוצרי ספורט ומכשירים רפואיים.
בתעשיית הרכב משתמשים ביריעות סיבי פחמן לחיזוק רכיבי רכב כגון דלתות, מנדפים, פגושים, פגושים ומסילות גג.יצרני רכב משתמשים לעתים קרובות בפלדה לייצור חלקים אלה.פלדה, אמנם זולה יותר, אבל היא הרבה יותר כבדה מסיבי פחמן.כדי להפוך כלי רכב כמו מכוניות מירוץ קלים יותר, יריעות סיבי פחמן משמשות לרוב להחלפת חלקי פלדה רבים.
בתעשייה האווירית, יריעות סיבי פחמן משמשות לייצור רכיבי מטוסים כגון לוחות גוף, משטחי בקרה וקצות כנפיים.הרכיבים המתקבלים הם קלים, אך חזקים.סיבי פחמן מאומצים באופן נרחב על ידי תעשיית התעופה והחלל בשל יחס חוזק-משקל מעולה.מכיוון שסיבי פחמן הם בעלי מראה כה יפה, הם אידיאליים גם עבור פנים מטוסים.
בדומה לחומרי מבנה לרכב, חומרים כגון אלומיניום ופלדה משמשים בדרך כלל לייצור מטוסים.עם זאת, חברות תעופה מסחריות משתמשות יותר ויותר בחומרים מרוכבים של סיבי פחמן כדי ליצור שלדות אוויר קלות וחזקות יותר.הסיבה לכך היא שסיבי פחמן קלים בהרבה מפלדה, קלים בהרבה מאלומיניום וחזקים הרבה יותר, וניתן ליצור אותם בכל צורה.
כמה חזקים לוחות סיבי פחמן?
כאשר משווים סיבי פחמן לחומרים אחרים כמו פלדה ואלומיניום, נלקחות בחשבון מספר תכונות.להלן כמה מדדי ביצועים הנפוצים להשוואה:
- מודול האלסטיות = קשיחות החומר.היחס בין מתח למתח בחומר.השיפוע של עקומת המתח-מתח של החומר באזור האלסטי.
- חוזק מתיחה אולטימטיבי = המתח המרבי שחומר יכול לעמוד בו לפני שבירה.
- צפיפות = מסת חומר ליחידת נפח.
- קשיחות ספציפית = מודול אלסטי חלקי בצפיפות החומר, משמש להשוואת חומרים בעלי צפיפות שונה.
- חוזק מתיחה ספציפי = חוזק מתיחה חלקי צפיפות החומר.
ליריעות סיבי פחמן יש יחס חוזק למשקל גבוה מאוד, מה שאומר שהן הרבה יותר חזקות מחומרים אחרים באותו משקל, למשל, לסיבי פחמן יש חוזק ספציפי שהוא כמעט פי 4 מאלומיניום, מה שהופך את סיבי הפחמן. יריעות חומר אידיאלי למגוון יישומים, במיוחד כאשר המשקל הוא גורם חשוב.
בעוד שגם סיבי פחמן וגם פלדה עמידים מאוד בפני דפורמציה, פלדה צפופה פי 5 מסיבי פחמן.יחס המשקל למשקל של סיבי פחמן הוא כמעט פי שניים מזה של פלדה.
לסיכום, לוח סיבי פחמן הוא סוג של חומר מרוכב עם חוזק גבוה, קל משקל ורבגוניות.בתעשיות רבות, יחס החוזק למשקל של סיבי פחמן מספק יתרונות ביצועים משמעותיים.
זמן פרסום: 13 במאי 2022 
