שימושים בסיבי פחמן

המטרה העיקרית של סיבי פחמן היא להרכיב עם שרף, מתכת, קרמיקה ומטריצות אחרות לייצור חומרים מבניים.לחומרים מרוכבים שרף אפוקסי מחוזקים בסיבי פחמן יש את האינדיקטורים המקיפים הגבוהים ביותר של חוזק ספציפי ומודול ספציפי בין חומרי המבנה הקיימים.לחומרים מרוכבים של סיבי פחמן יש יתרונות בתחומים בהם יש דרישות מחמירות לגבי צפיפות, קשיחות, משקל ומאפייני עייפות, ובהם נדרשות טמפרטורה גבוהה ויציבות כימית גבוהה.

סיבי פחמן הופקו בתגובה לצרכים של מדע וטכנולוגיה חדשניים כמו רקטות, תעופה וחלל ותעופה בתחילת שנות ה-50, וכיום נעשה בהם שימוש נרחב בציוד ספורט, טקסטיל, מכונות כימיות ותחומים רפואיים.עם הדרישות ההולכות וגוברות של טכנולוגיה מתקדמת לגבי הביצועים הטכניים של חומרים חדשים, עובדים מדעיים וטכנולוגיים מעודדים להמשיך ולהשתפר.בתחילת שנות ה-80, הופיעו בזה אחר זה סיבי פחמן בעלי ביצועים גבוהים ובעלי ביצועים גבוהים במיוחד.זו הייתה קפיצת מדרגה טכנולוגית נוספת, והיא גם סימנה שהמחקר והייצור של סיבי פחמן נכנסו לשלב מתקדם.

החומר המרוכב המורכב מסיבי פחמן ושרף אפוקסי הפך לחומר תעופה וחלל מתקדם בשל המשקל הסגולי הקטן שלו, הקשיחות הטובה והחוזק הגבוה שלו.מכיוון שמשקל החללית מופחת ב-1 ק"ג, ניתן להפחית את רכב השיגור ב-500 ק"ג.לכן, בתעשייה האווירית, ישנו ממהר לאמץ חומרים מרוכבים מתקדמים.ישנו מטוס המראה ונחיתה אנכיים שחומר מרוכב סיבי הפחמן שלו היווה 1/4 ממשקל המטוס ו-1/3 ממשקל הכנף.על פי הדיווחים, מרכיבי המפתח של שלושת דוחפי הרקטות במעבורת החלל האמריקאית וצינור שיגור טילי MX המתקדם עשויים כולם מחומרים מרוכבים מתקדמים של סיבי פחמן.

במכונית ה-F1 הנוכחית (אליפות העולם בפורמולה 1), רוב מבנה המרכב עשוי מחומרי סיבי פחמן.נקודת מכירה גדולה של מכוניות ספורט מובילות היא גם השימוש בסיבי פחמן בכל הגוף כדי לשפר את האווירודינמיקה והחוזק המבני.

ניתן לעבד סיבי פחמן לבד, לבד, מחצלת, חגורה, נייר וחומרים אחרים.בשימוש מסורתי, סיבי פחמן אינם משמשים בדרך כלל לבד אלא כחומר בידוד תרמי.הוא מתווסף בעיקר כחומר חיזוק לשרף, מתכת, קרמיקה, בטון וחומרים אחרים ליצירת חומרים מרוכבים.חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי פחמן יכולים לשמש כחומרי תחליפי גוף כגון חומרי מבנה של מטוסים, חומרי מיגון אלקטרומגנטיים, רצועות מלאכותיות וכו', ולייצור פגזי רקטות, סירות מנוע, רובוטים תעשייתיים, קפיצי עלים לרכב ופירי הנעה.