تخته فیبر کربن یک ماده ساختاری است که از یک ماده کامپوزیتی متشکل از فیبر کربن و رزین تهیه می‌شود. به دلیل خواص منحصر به فرد ماده کامپوزیت، محصول حاصل سبک و در عین حال قوی و بادوام است.
به منظور تطبیق با کاربردها در زمینه‌ها و صنایع مختلف از جمله هوافضا، صنعت خودرو و غیره، ورق‌های فیبر کربن نیز انواع مختلفی خواهند داشت. در این مقاله، نگاهی دقیق‌تر به محل کاربرد ورق‌های فیبر کربن و میزان استحکام آنها در مقایسه با سایر مواد خواهیم داشت.
پنل‌های فیبر کربنی در چه مناطقی استفاده خواهند شد؟
ورق‌ها و صفحات فیبر کربن را می‌توان در صنایع بسیار متنوعی از جمله خودروسازی، هوافضا، آلات موسیقی، کالاهای ورزشی و تجهیزات پزشکی استفاده کرد.
در صنعت خودرو، از ورق‌های فیبر کربن برای تقویت قطعات خودرو مانند درها، کاپوت، سپرها، گلگیرها و ریل‌های سقف استفاده می‌شود. خودروسازان اغلب از فولاد برای ساخت این قطعات استفاده می‌کنند. فولاد، اگرچه ارزان‌تر است، اما بسیار سنگین‌تر از فیبر کربن است. برای سبک‌تر کردن وسایل نقلیه مانند اتومبیل‌های مسابقه‌ای، ورق‌های فیبر کربن اغلب برای جایگزینی بسیاری از قطعات فولادی استفاده می‌شوند.
در صنعت هوافضا، از ورق‌های فیبر کربن برای ساخت قطعات هواپیما مانند پنل‌های بدنه، سطوح کنترل و نوک بال‌ها استفاده می‌شود. قطعات حاصل سبک و در عین حال مقاوم هستند. فیبر کربن به دلیل نسبت استحکام به وزن برتر، به طور گسترده توسط صنعت هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجا که فیبر کربن ظاهری بسیار زیبا دارد، برای فضای داخلی هواپیما نیز ایده‌آل است.
مشابه مواد ساختاری خودرو، موادی مانند آلومینیوم و فولاد معمولاً برای ساخت هواپیما استفاده می‌شوند. با این حال، خطوط هوایی تجاری به طور فزاینده‌ای از کامپوزیت‌های فیبر کربن برای ایجاد بدنه‌های سبک‌تر و قوی‌تر استفاده می‌کنند. دلیل این امر این است که فیبر کربن بسیار سبک‌تر از فولاد، بسیار سبک‌تر از آلومینیوم و بسیار قوی‌تر است و می‌تواند به هر شکلی درآید.
پنل‌های فیبر کربنی چقدر قوی هستند؟
هنگام مقایسه فیبر کربن با سایر مواد مانند فولاد و آلومینیوم، تعدادی از خواص در نظر گرفته می‌شوند. در اینجا برخی از معیارهای عملکردی که معمولاً برای مقایسه استفاده می‌شوند، آورده شده است:
- مدول الاستیسیته = سختی ماده. نسبت تنش به کرنش در یک ماده. شیب منحنی تنش-کرنش ماده در ناحیه الاستیک.
- مقاومت کششی نهایی = حداکثر تنشی که یک ماده می‌تواند قبل از شکستن تحمل کند.
- چگالی = جرم ماده در واحد حجم.
- سختی ویژه = مدول الاستیک تقسیم بر چگالی ماده، که برای مقایسه مواد با چگالی‌های مختلف استفاده می‌شود.
- استحکام کششی ویژه = استحکام کششی تقسیم بر چگالی ماده.
ورق‌های فیبر کربن نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی دارند، به این معنی که آنها بسیار قوی‌تر از سایر مواد با وزن مشابه هستند، به عنوان مثال، فیبر کربن دارای استحکام ویژه‌ای است که تقریباً ۴ برابر آلومینیوم است، که باعث می‌شود ورق‌های فیبر کربن به ماده‌ای ایده‌آل برای کاربردهای مختلف تبدیل شوند، به خصوص زمانی که وزن عامل مهمی باشد.
در حالی که هم فیبر کربن و هم فولاد در برابر تغییر شکل بسیار مقاوم هستند، فولاد ۵ برابر چگال‌تر از فیبر کربن است. نسبت وزن به وزن فیبر کربن تقریباً دو برابر فولاد است.
به طور خلاصه، تخته فیبر کربن نوعی ماده کامپوزیتی با استحکام بالا، وزن سبک و تطبیق پذیری است. در بسیاری از صنایع، نسبت استحکام به وزن فیبر کربن مزایای عملکردی قابل توجهی را ارائه می‌دهد.
زمان ارسال: ۱۳ مه ۲۰۲۲ 
