Mae ffibr carbon, a elwir hefyd yn ffibr graffit neu graffit carbon, wedi'i wneud o ffilamentau mân iawn o'r elfen carbon. Mae gan ffibr carbon gryfder tynnol uchel ac mae'n gryf iawn am ei faint. Mae hefyd yn ddeunydd ysgafn iawn.
Diamedr pob ffibr yw {{0}} micron. I roi syniad i chi o ba mor fach ydyw, mae un micron yn hafal i 0.0001 mm. Mae ffilament gwe pry cop rhwng 3 ac 8 micron mewn diamedr.
Nodweddion a chymwysiadau
Mae ffibr carbon ddwywaith mor galed a phum gwaith mor gryf â dur. Nodwedd arall yw eu lefel uchel o wrthwynebiad cemegol, ymwrthedd tymheredd uchel ac ehangu thermol isel.
Mae ffibr carbon yn ddeunydd peirianneg pwysig wrth gynhyrchu awyrennau, cerbydau perfformiad uchel, offer chwaraeon ac offerynnau cerdd.
Sut mae ffibr carbon yn cael ei wneud
Gwneir ffibr carbon o bolymerau organig. Mae'r polymerau hyn yn cynnwys llinynnau hir o foleciwlau wedi'u cysylltu â'i gilydd gan atomau carbon. Mae tua 90% o ffibr carbon yn cael ei wneud gan ddefnyddio'r broses polyacrylonitrile (PAN). Gwneir y 10% sy'n weddill gan ddefnyddio prosesau bitwmen rayon neu petrolewm.
Mae'r nwyon, hylifau a deunyddiau eraill a ddefnyddir yn y broses weithgynhyrchu yn cynhyrchu rhai effeithiau, rhinweddau a graddau ffibr carbon. Defnyddir y graddau uchaf o ffibr carbon gyda'r priodweddau modwlws gorau posibl mewn cymwysiadau heriol fel y diwydiant awyrofod.
Mae gweithgynhyrchwyr ffibr carbon yn amrywio yn y cymysgedd o ddeunyddiau crai y maent yn eu defnyddio. Maent yn aml yn trin eu ryseitiau penodol fel cyfrinachau masnach.
broses weithgynhyrchu
Yn ystod y broses weithgynhyrchu, mae deunyddiau crai a elwir yn rhagflaenwyr yn cael eu tynnu i mewn i fwndeli ffibr hir. Yna caiff y ffibrau eu gwehyddu i ffabrig. Gellir eu cyfuno hefyd â deunyddiau eraill, eu clwyfo â ffilament neu eu mowldio i'r siâp a'r maint a ddymunir.
Mae'r broses weithgynhyrchu fel a ganlyn:
Cylchdroi. Mae PAN yn cael ei gymysgu â chynhwysion eraill a'i droi'n ffibrau, sydd wedyn yn cael eu golchi a'u hymestyn.
Sefydlogi. Newidiadau cemegol i sefydlogi bondiau.
Carboneiddio. Mae'r ffibrau sefydlogi yn cael eu gwresogi i dymheredd uchel iawn, gan ffurfio crisialau carbon wedi'u rhwymo'n dynn.
Trin yr wyneb. Mae wyneb y ffibr yn cael ei ocsidio i wella eiddo bondio.
sizing. Mae'r ffibrau'n cael eu gorchuddio a'u clwyfo ar sbolau. Yna cânt eu llwytho ar beiriannau nyddu, sy'n troi'r ffibrau yn edafedd o wahanol feintiau.
Gellir ffurfio ffibrau yn ddeunyddiau cyfansawdd yn hytrach na'u gwehyddu i ffabrigau. I ffurfio'r cyfansawdd, gellir defnyddio gwres, gwasgedd neu wactod i fondio'r ffibrau i'r polymer plastig.
Pethau i'w hystyried
Mae gweithgynhyrchu ffibr carbon yn wynebu llawer o heriau, gan gynnwys:
Mae angen gwaith adfer ac adfer mwy cost-effeithiol.
Rhaid rheoleiddio'r broses trin wyneb yn ofalus er mwyn osgoi creu pyllau a allai arwain at ddiffygion ffibr.
Mae angen rheolaeth dynn i sicrhau ansawdd cyson.
Oherwydd dargludedd cryf ffibr carbon, gall arcing a chylchedau byr ddigwydd mewn offer trydanol.
Pryderon iechyd a diogelwch fel llid y croen a phroblemau anadlu.
