كاربون فايبر اهم استخدامته ومميزاته

انتشر مؤخراً مصطلح ألياف الكربون أو كاربون فايبر بشكل كبير في عالم السيارات، حيث يتم صنعه على العديد من الأجزاء الخارجية والداخلية للسيارة، ولكن الكثير لا يعلم الكثير عن هذه المعلومات، ونستعرض من خلال المقالة أهم المعلومات حول مواصفات ومميزات كاربون فايبر واستخدامه خارج عالم السيارات.

كاربون فايبر

تُعرف كاربون فايبر باسم ألياف الجرافيت، وهي ألياف أو أنابيب رفيعة جدًا يبلغ قطرها حوالي 5 إلى 10 ميكرومتر، وتتكون أساسًا من ذرات عنصر الكربون، وهي تشبه الألياف الأخرى مثل الألياف الزجاجية و الألياف الضوئية، ولكنها سوداء اللون ولها هذا اللون، ويتم إنتاج هذا النوع من الألياف عن طريق ربط ذرات الكربون ببعضها البعض في بلورات متوازنة ومتوازنة مع المحور الطويل للألياف بحيث تكون قوية بالنسبة لحجمها، و ثم يتم تجميع عدد كبير جدًا من هذه الألياف معًا لتشكيل القطر المعروف لها أو تكوين نسيج منها، وغالبًا ما يتم دمجها مع مواد أخرى لتحسين جودتها وتشكيل مركبات مثل الراتينج البلاستيكي أقوى البوليمرات التي تتحمل أوزانًا عالية جدًا، أو مجتمعة مع الجرافيت لتكوين مركبات الكربون والكربون المقوى الذي يتحمل درجات حرارة عالية جدًا، وفي هذه المقالة سيتم توفير معلومات عن ألياف الكربون.

مميزات كاربون فايبر

تتميز كاربون فايبر بالعديد من الخصائص المميزة والفعالة التي تجعلها من أفضل أنواع الألياف المتوفرة حاليًا والمستخدمة في العديد من المجالات الحيوية المختلفة، ومن أفضل أنواع هذه الألياف الأنبوب النانوي الكربوني، وهو متوفر بكثرة، وأكثرها انتشارًا. الخصائص البارزة لألياف الكربون هي كما يلي:

• تتميز بقوة شد عالية جدًا، فهي قوية جدًا بالنسبة لحجمها.

• يتميز بمقاومته العالية للمواد الكيميائية.

• يقاوم درجات الحرارة العالية مع التمدد الحراري المنخفض.

• حوالي 90٪ منه مصنوع من البولي أكريلونيتريل و 10٪ منه مصنوع من الرايون أو بقايا تكرير البترول.

• إنه مرن للغاية، وله أكثر معامل الكفاءة مرونة للتطبيقات الصعبة.

• يتميز بحقيقة أن أقوى أنواعه أقوى بخمس مرات من الفولاذ.

• لديها القدرة على الانحناء.

• يتميز بالصلابة العالية وخفة الوزن.

كاربون فايبر في السيارة

إن استخدام كاربون فايبر في المظهر الخارجي للسيارات الرياضية قلل من وزن السيارات، وهذا ما لجأت إليه العديد من الشركات في الفترة الأخيرة وعلى رأسها شركات مثل بي إم دبليو وشيفروليه، أما بالنسبة لشركة بي إم دبليو الألمانية، في سيارات الفئة السائبعة، فقد أضافت الكربون في السقف العلوي والأعمدة الجانبية للسيارة.

كما بدأت شركات السيارات الكهربائية في الاعتماد على الشاسيه باعتباره الأخف وزنًا في السيارة، بحيث أصبحت البطارية الصغيرة مستوى جيدًا في تحريك السيارة.

كما أنه هناك إطارات من ألياف الكربون حيث أنه عندما تكون العجلات مصنوعة من ألياف الكربون، فهذا يعني أولاً منحها مظهرًا مميزًا ورياضيًا، وكذلك منع الضوضاء والاهتزازات من الوصول إلى داخل الإطارات وبالتالي عدم الشعور بها من قبل السائق، وستكون الإطارات أيضًا قادرة على تحمل الحرارة المرتفعة والحرارة التي تواجهها أثناء السفر بسرعات عالية.

كما أنه عادةً ما يتم استخدام ألياف الكربون في داخل السيارة لإضفاء لمسات ذات مظهر رياضي ويستخدم بدلاً من البلاستيك أو الألمنيوم مما يساعد أيضًا في تقليل وزن السيارة.

لعل العيب الوحيد في ألياف الكربون هو السعر الذي يجعل السيارة أغلى من المعتاد، لكن في المقابل تحصل على قيمة أفضل لسيارتك.

استخدامات ألياف الكربون

دخلت مادة كاربون فايبر عالم السيارات من خلال رياضة الفورمولا 1 لتضع مزيجًا بين المتانة الكبيرة والوزن الخفيف على حساب التكلفة العالية، وهذه المادة مصنوعة بأشكال وصيغ عديدة لتستخدم في العديد من المهام، بما في ذلك ما يتحمل ضغوطًا كبيرة ودرجات حرارة متقلبة دون أن تتأثر، وترجع هذه القدرات إلى تركيبة كاربون فايبر الفريدة.

وتستخدم ألياف الكربون في العديد من التطبيقات المختلفة في مجالات مختلفة مثل الهندسة المدنية والعسكرية والبناء والفضاء والمركبات عالية المواصفات والآلات الموسيقية وغيرها الكثير. يتم تطوير تطبيقات مختلفة بطريقة جديدة كل عام، ومعظم الدول المنتجة لهذا النوع من الألياف هي الولايات المتحدة الأمريكية واليابان ودول قارة أوروبا الغربية، ويختلف التركيب الدقيق لهذه الألياف من شركة واحدة إلى آخر ويعتبر سرًا تجاريًا بشكل عام، ومن أبرز استخدامات ألياف الكربون ما يلي:

• تصنيع أوعية تخزين الغاز الطبيعي والوقود لأغراض النقل.

• تصنيع الطائرات العسكرية والتجارية بدون طيار.

• تصنيع الحفارات والأنابيب المستخدمة في التنقيب عن النفط والمياه العميقة.

• صناعة المركبات الفضائية.

• تصنيع هياكل سيارات السباق وتصنيع نوابض السيارات.

• تصنيع أعمدة الجولف وتصنيع صنارات الصيد.

اقرأ أيضاً: تعديل مثير يطال كامارو أس أس والكاربون فايبر أينما كان