تصنيف ألياف الكربون: بناءً على قوة الشد ومعامل المرونة

يشير معامل المرونة إلى مرونة المادة أثناء التمدد، حيث تمثل قيمته نسبة القوة المطلوبة لتمدد طول وحدة من المادة إلى مساحتها المقطعية (معبرًا عنها بقيم M). كلما زاد معامل الشد، زادت مقاومة المادة للتمدد، مما يعني أنه تحت تأثير القوة الخارجية، يكون شكل المادة أقل عرضة للتغير ويمكنها تحمل قوى شد أكبر، وبالتالي إظهار خصائص شد أفضل.

تشير قوة الشد إلى أقصى إجهاد شد يمكن أن تتحمله العينة في اختبار الشد، والذي يتم التعبير عنه عادةً بوحدة ميجا باسكال (قيمة T)، حتى تنكسر العينة. يركز التقدم المحلي لتكنولوجيا ألياف الكربون بشكل أساسي على تطوير وتطبيق العمليات الهندسية لإنتاج ألياف كربون ذات قوة أعلى (على سبيل المثال، درجة T1100) ومعامل مرونة أعلى (على سبيل المثال، درجة M55).

تصنيف ألياف الكربون: ألياف السحب الكبيرة لها تكاليف أقل، وألياف السحب الصغيرة تقدم أداءً أفضل

يمكن تصنيف ألياف الكربون إلى ألياف صغيرة وألياف كبيرة بناءً على عدد الألياف. وصلت ألياف الكربون الصغيرة إلى مستويات عالية من الخصائص الميكانيكية والمؤشرات الأخرى، ولكن عملية إنتاجها صعبة ومكلفة. تُستخدم بشكل أساسي في المجالات عالية التقنية مثل صناعات الطيران والفضاء والعسكرية، وكذلك في المنتجات عالية القيمة في السلع الرياضية، مثل الطائرات والصواريخ والصواريخ والأقمار الصناعية وقضبان الصيد ونوادي الجولف ومضارب التنس. من ناحية أخرى، تتمتع ألياف الكربون الكبيرة بأداء أقل نسبيًا ولكنها أيضًا أقل تكاليف إنتاج. لذلك، تُستخدم عادةً في المجالات الصناعية الأساسية، بما في ذلك شفرات توربينات الرياح وتعزيزات المباني ومكونات السيارات وخزانات تخزين الهيدروجين. بالمقارنة مع ألياف الكربون الصغيرة، فإن الميزة الرئيسية لألياف الكربون الكبيرة هي قدرتها على زيادة قدرة إنتاج الخيط الواحد بشكل كبير في ظل نفس ظروف الإنتاج، وبالتالي تقليل تكاليف الإنتاج. كما أن كفاءتها في إعداد المواد المركبة أعلى، مع انخفاض تكاليف الإنتاج بأكثر من 30٪. يساعد هذا في التغلب على قيود أسعار ألياف الكربون وتوسيع نطاق تطبيقها، مما يضع الأساس لاستخدام أوسع لمركبات ألياف الكربون. بمجرد خفض تكاليف المواد الخام لألياف الكربون ذات السحب الكبير، تنخفض أيضًا تكاليف الإنتاج اللاحقة لمعالجة المنتجات النهائية، مما يحسن الربحية. لذلك، تكمن الميزة التنافسية لسلسلة التوريد السابقة والمستقبلية لصناعة ألياف الكربون ذات السحب الكبير في هذا الخفض في التكلفة.