الیاف کربن به‌دلیل استحکام بسیار بالا و وزن کم، در سال‌های اخیر به یکی از مصالح کلیدی در مهندسی مدرن تبدیل شده‌اند. از صنعت هوافضا تا تجهیزات مصرفی، این ماده پیشرفته توانسته ساختار بسیاری از محصولات را متحول کند. مقاومت عالی در برابر فشار، دوام طولانی‌مدت و پایداری در شرایط مختلف محیطی، الیاف کربن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای تولید محصولات باکیفیت و عملکرد بالا تبدیل کرده است.

الیاف کربن چیست؟

الیاف کربن از مجموعه‌ ای از Filament‌ های بسیار ظریف تشکیل می‌ شوند؛ فیلامنت‌ هایی که قطر هرکدام حدود ۵ تا ۱۰ میکرومتر بوده و ساختار آن‌ها بر پایه زنجیره‌های طولانی و منظم اتم‌های کربن شکل گرفته است. این فیلامنت‌ها در کنار یکدیگر دسته‌هایی به‌نام TOW ایجاد می‌کنند و سپس بافته و به فرم پارچه عرضه شوند.

فیلامنت‌های کربنی دارای ویژگی‌هایی مانند سختی بالا، مقاومت کششی بسیار زیاد، نسبت استحکام به وزن عالی، مقاومت شیمیایی مناسب، تحمل دمای بالا و انبساط حرارتی نزدیک به صفر هستند. به‌دلیل همین ترکیب منحصربه‌فرد از خواص، الیاف کربن در صنایع متنوعی از جمله هوافضا، عمران و مقاوم‌ سازی سازه‌ها، خودروسازی، صنایع نظامی، تجهیزات ورزشی و کاربردهای دریایی مورد استفاده گسترده قرار می‌گیرند.

انواع الیاف کربن

الیاف کربن در انواع مختلف و به شکل‌های گوناگون در دسترس هستند؛ از ورق‌های چندلایه کارخانه‌ای گرفته تا ورق‌های خشک قابل پیچش روی سطوح مختلف. همچنین این الیاف بر اساس مدول (استاندارد، متوسط، بالا، فوق‌بالا) و نوع بافت مثل ساده، توئیل یا یک‌طرفه دسته‌بندی می‌شوند.

کاربردهای الیاف کربن

به‌دلیل وزن کم و مقاومت بالا، الیاف کربن در طیف گسترده‌ای از صنایع کاربرد دارند. در حمل‌ونقل و هوافضا موجب کاهش وزن و در نتیجه کاهش مصرف سوخت می‌شوند. در صنعت ساختمان برای تقویت سازه‌ها از جمله ستون، تیر، دال، دیوار برشی، دیوار آجری، پایه و عرشه پل‌ها استفاده می‌شوند.

تجهیزات ورزشی، الکترونیکی و دریایی نیز از ویژگی‌های این ماده، مانند استحکام زیاد و سبک بودن، بهره‌مند می‌شوند. با توسعه فناوری، هر سال کاربردهای جدیدی به این فهرست افزوده می‌شود.

الیاف کربن در صنعت هوافضا

صنعت هوافضا یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان CFRP است. قطعاتی مانند بال‌ها، بدنه، پنل‌ها و پره‌های هواپیما از الیاف کربن ساخته می‌شوند تا وزن سازه کاهش یافته و بهره‌وری سوخت بهبود یابد. این ماده در برابر خستگی، دماهای بسیار بالا و شرایط سخت پروازی مقاومت فوق‌العاده‌ای دارد؛ به همین دلیل در هواپیماهای تجاری، نظامی و حتی فضاپیماها به‌صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

الیاف کربن در قطعات بدنه خودرو

در خودروسازی، الیاف کربن برای افزایش کارایی، ایمنی و بهبود هندلینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. قطعاتی مانند سپر، کاپوت، پنل‌ها و تقویت‌کننده‌ها از CFRP تولید می‌شوند تا وزن خودرو کاهش یافته و عملکرد آن ارتقا یابد. خودروهای اسپرت و لوکس بیشترین مصرف را دارند، اما با افزایش تولید صنعتی، استفاده از CFRP در خودروهای هیبریدی و برقی نیز رو به رشد است

الیاف کربن در تجهیزات ورزشی

ورزشکاران حرفه‌ای و تولیدکنندگان تجهیزات ورزشی از الیاف کربن به دلیل وزن کم، سختی بالا و جذب ارتعاش استفاده می‌کنند. دوچرخه‌ها، راکت‌های تنیس، چوب‌های گلف، کلاه‌های ایمنی و میله‌های ماهیگیری نمونه‌هایی از محصولاتی هستند که از این ماده تولید می‌شوند. این ویژگی‌ها باعث افزایش دقت، کاهش خستگی و بهبود کیفیت بازی می‌شود.

الیاف کربن در تجهیزات پزشکی

الیاف کربن در حوزه پزشکی نیز کاربرد وسیعی دارد. مهم‌ترین مزیت آن، عبورپذیری در برابر X-Ray و MRI است که باعث می‌شود در تخت‌های تصویربرداری، پروتزها و ابزارهای جراحی استفاده شود. پروتزهای ساخته‌شده از الیاف کربن سبک، بادوام و بسیار راحت هستند و حرکت طبیعی‌تری را برای بیمار فراهم می‌کنند. مقاومت بالا در برابر خوردگی نیز از مزایای مهم این ماده در محیط‌های درمانی است

استفاده از الیاف کربن در تقویت سازه‌

CFRP یکی از مؤثرترین روش‌های مقاوم‌سازی سازه‌هاست. ورق‌ها و الیاف کربن برای تقویت تیر، ستون، دال، پل و بسیاری از اعضای سازه‌ای استفاده می‌شود. این سیستم بدون افزایش وزن و حجم، ظرفیت باربری را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. نصب سریع، غیرمخرب بودن و مقاومت بالا در برابر خوردگی، این روش را برای سازه‌های ساحلی و صنعتی ایده‌آل کرده است. مقاومت بلندمدت و افزایش ایمنی سازه از نتایج مهم استفاده از CFRP است.

قیمت الیاف کربن (CFRP) چقدر است؟

قیمت الیاف کربن براساس نوع، گرید، ضخامت، بافت و وزن پارچه تعیین می‌شود و معمولاً به‌صورت قیمت هر مترمربع اعلام می‌گردد. عواملی مانند شرایط بازار، میزان عرضه جهانی و تکنولوژی تولید نیز بر قیمت نهایی تأثیرگذار هستند. برای دریافت قیمت به‌روز می‌توانید از طریق تماس تلفنی با این شرکت اقدام نمایید.

خرید الیاف کربن و نحوه دریافت آن

برای خرید الیاف کربن می‌توانید با این شرکت تماس بگیرید. ارسال سفارشات به‌صورت عمده برای پروژه‌های بزرگ و خُرده برای پروژه‌های کوچک نیز امکان‌پذیر است. ارسال به سایر شهرهای ایران نیز فراهم می‌باشد.

فروش عمده و خرده الیاف کربن

فروش خرده شامل مقادیر کم برای پروژه‌های مسکونی کوچک یا تحقیقات دانشگاهی است. فروش عمده برای پروژه‌های تجاری و اداری بزرگ انجام می‌شود و مزیت آن، قیمت مناسب‌تر در حجم بالا است. فروش الیاف کربن از یک مترمربع تا چند هزار مترمربع انجام می شود.

مشخصات فنی الیاف کربن

مشخصات اصلی شامل مقاومت کششی، مدول، دانسیته، بافت، وزن پارچه، ضخامت و سازگاری با رزین است. این ویژگی‌ها تعیین‌کننده عملکرد الیاف در برابر فشار، ضربه و حرارت هستند. الیاف یک‌طرفه بیشترین مقاومت را در یک جهت ارائه می‌دهند، درحالی‌که بافت‌های ساده و توئیل انعطاف‌پذیری و ظاهر متفاوتی ایجاد می‌کنند.

مشخصات فیبر کربن QUANTOM Wrap 300C به شرح زیر می باشد:

1. مقاومت کششی: 4950 مگاپاسکال
2. مدول الاستیسیته: 235 گیگاپاسکال
3. ضخامت: 0.168 میلیمتر
4. کرنش نهایی: 1.9 درصد
5. چگالی: 1.80 گرم بر سانتیمترمکعب
6. وزن سطحی: 304 گرم بر سانتیمترمربع
7. بسته بندی: رول ۱۰۰ متری با عرض ۵۰ سانتی‌متر
8. حمل و نگهداری: انبار به‌صورت رول با شعاع حداقل ۵۰ میلی‌متر یا به‌صورت طولی، در محیط کاملاً خشک.

الیاف کربن برند کوانتوم ( QUANTOM)

الیاف کربن QUANTOM با کیفیت بالا و کنترل دقیق تولید، برای کاربردهای مهندسی و صنعتی طراحی شده‌اند. این الیاف از نظر یکنواختی، استحکام و سازگاری با انواع رزین‌ها عملکرد بسیار خوبی دارند. محصولات کوانتوم در ضخامت‌ها و بافت‌های مختلف ارائه می‌شوند و در صنعت ساختمان کاربرد دارند. برای نصب الیاف کربن، استفاده از رزین‌ های QUANTOM EPR 3301 یا QUANTOM EPR 3001 توصیه می‌شود.

معایب الیاف کربن و نکاتی که باید قبل از خرید بدانید

با وجود مزایای فراوان، الیاف کربن محدودیت‌هایی نیز دارد. قیمت آن نسبت به فولاد بیشتر است و تعداد تأمین‌کنندگان قابل‌اعتماد محدود می‌باشد. همچنین الیاف کربن در برابر ضربه‌های ناگهانی می‌تواند آسیب ببیند. در کاربردهای سازه‌ای، سیستم الیاف کربن همراه با رزین اپوکسی در برابر آتش مقاوم نیست و باید با روش‌هایی مانند پوشش پاششی ضدحریق، گچ یا سمنت‌برد محافظت شود.

با وجود مزایای چشمگیر، هزینه تولید الیاف کربن نسبت به برخی مواد جایگزین مانند الیاف شیشه بیشتر است، که این موضوع یکی از چالش‌های اصلی در برخی پروژه‌ها محسوب می‌شود.

جمع‌ بندی

الیاف کربن یکی از پیشرفته‌ترین مصالح مهندسی است که با وزن کم و استحکام بالا، در بسیاری از صنایع نقش کلیدی دارد. آشنایی با ویژگی‌ها، انواع و کاربردهای آن، انتخاب درست برای پروژه‌های صنعتی و سازه‌ای را آسان‌تر می‌کند. با انتخاب محصول مناسب و خرید از شرکت رادیاب، می‌توانید از دوام و کارایی بلندمدت این ماده ارزشمند بهره‌مند شوید.

سوالات متداول

1. الیاف کربن چیست و از چه موادی ساخته می‌شود؟
الیاف کربن ماده‌ای سبک و بسیار مقاوم است که از اتم‌های کربن با آرایش بلوری خاص تشکیل شده و معمولاً از پیش‌ماده‌هایی مانند پلی‌اکریلونیتریل تولید می‌شود.

2. الیاف کربن چه مزایایی نسبت به فولاد و آلومینیوم دارد؟
وزن کمتر، مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و دوام طولانی از مهم‌ترین مزایای الیاف کربن نسبت به فلزات سنتی است.

3. کاربرد الیاف کربن در ساختمان چیست؟
در صنعت ساختمان برای مقاوم‌سازی سازه‌ها، تقویت ستون‌ها و تیرها، افزایش مقاومت لرزه‌ای و ترمیم سازه‌های فرسوده استفاده می‌شود.

4. آیا الیاف کربن برای مقاوم‌سازی ساختمان‌های قدیمی مناسب است؟
بله، الیاف کربن به دلیل وزن کم و اجرای سریع، یکی از بهترین گزینه‌ها برای مقاوم‌سازی و بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های قدیمی محسوب می‌شود.

5. دوام و عمر مفید الیاف کربن چقدر است؟
در صورت اجرای صحیح، الیاف کربن می‌تواند ده‌ها سال بدون افت عملکرد دوام داشته باشد و در برابر رطوبت و مواد شیمیایی مقاوم است.

6. آیا الیاف کربن ضد زلزله است؟
الیاف کربن به تنهایی ضد زلزله نیست، اما با افزایش مقاومت و شکل‌پذیری سازه، عملکرد آن را در برابر نیروهای لرزه‌ای به طور چشمگیری بهبود می‌دهد.

7. هزینه استفاده از الیاف کربن در مقاوم‌سازی چقدر است؟
هزینه به متراژ، نوع الیاف، شرایط سازه و روش اجرا بستگی دارد، اما معمولاً نسبت به روش‌های سنتی مقرون به صرفه‌تر و سریع‌تر است.

8. اجرای الیاف کربن چقدر زمان می‌برد؟
اجرای آن نسبت به روش‌های سنتی زمان کمتری نیاز دارد و در بسیاری از پروژه‌ها بدون توقف طولانی بهره‌برداری انجام می‌شود.

9. آیا الیاف کربن در برابر آتش مقاوم است؟
الیاف کربن مقاومت حرارتی بالایی دارد، اما برای افزایش ایمنی در برابر آتش معمولاً از پوشش‌های محافظ استفاده می‌شود.

10. آیا اجرای الیاف کربن نیاز به تخریب دارد؟
خیر، یکی از مزایای مهم الیاف کربن اجرای بدون تخریب یا با حداقل تخریب است که باعث کاهش مزاحمت و هزینه