هفت برابر سخت تر از فولاد، اما سبک تر از آلومینیوم؟

فیبر کربن به دلیل مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر دما و خوردگی{0}}ش معروف است و عناوینی مانند «پادشاه مواد جدید» و «طلای سیاه» را برای آن به ارمغان آورده است. با چگالی کمتر از یک-چهارم فولاد و در عین حال استحکام هفت تا نه برابر، ترکیبی منحصر به فرد از استحکام و انعطاف پذیری را در خود دارد{3}}که دارای انعطاف پذیری یک الیاف است، در حالی که سخت تر از فولاد است، علیرغم اینکه به ریز موی انسان است. امروزه، این ماده قابل توجه فراتر از آزمایشگاه و به بخش‌های{5} تولیدی پیشرفته، از جمله هوافضا، دفاع ملی، حمل‌ونقل ریلی، انرژی‌های جدید، اقتصاد ارتفاع کم-و رباتیک انسان‌نما رفته است.

طبق آمار انجمن الیاف شیمیایی چین، تولید الیاف کربن چین در دوره "برنامه پنج ساله چهاردهم" نرخ رشد متوسط ​​سالانه بیش از 30٪ را حفظ کرد. در حال حاضر، چین تقریباً 50 درصد از کل ظرفیت تولید فیبر کربن در جهان را به خود اختصاص داده است و به طور محکم در رتبه اول جهانی قرار دارد.

تولیدکنندگان اصلی فیبر کربن چینی عبارتند از Zhongfu Shenying، Jilin Chemical Fiber، Guangwei Composites، Zhongjian Technology، Shanghai Petrochemical، Hengshen Co., Ltd.، Xinchuang Carbon Valley، Guotai Dacheng و Changsheng Technology.

**تولید انبوه T1000-درجه فیبر کربن با یدک کش کوچک انجام شد**

در 2 ژوئن، پتروشیمی سینوپک شانگهای، با همکاری موسسه تحقیقات فناوری پتروشیمی شانگهای، با موفقیت بر فناوری‌های کلیدی برای تولید فیبر کربن مرطوب-ریسی T1000{3}}عیار بالا-تسلط یافت و به تولید انبوه دست یافت. این یک پیشرفت مهم در زمینه فیبر کربن با عملکرد بالا است.

فیبر کربن با کارایی بالا-که با موفقیت توسعه یافته و انبوه{1}}تولید شده در اینجا از انواع "12K کوچک-بکسل" است. به عبارت ساده، هر یدک از 12000 رشته جداگانه تشکیل شده است. با این حال، قدرت آن را بر اساس ظاهر باریک آن دست کم نگیرید. یک یدک کش دارای استحکام کششی بیش از 6.5 گیگا پاسکال و مدول کششی بیش از 300 گیگا پاسکال است{10}}که می‌تواند یک کامیون با اندازه متوسط{11}} با وزن تقریباً 10 تن را بکشد.

در این مرحله، ممکن است از خود بپرسید: "K" و "T" دقیقاً چه چیزی را نشان می دهند؟

**نکته سریع:** الیاف کربن بر اساس اندازه یدک کش به انواع "بکسل-بزرگ" و "بکسل-کوچک" دسته بندی می شوند. در صنعت، "K" معمولا برای نشان دادن مشخصات یدک کش استفاده می شود (که در آن 1K برابر با 1000 رشته منفرد است).

فیبرهای کربنی که دارای 24K یا کمتر هستند به عنوان "بکسل کوچک" طبقه بندی می شوند. این یدک‌ها دارای یدک‌های ظریف‌تر، عملکرد یکنواخت‌تر و دقت بالاتر هستند که آنها را برای برنامه‌های کاربردی با کارایی بالا مانند ساخت تجهیزات هوافضا و پیشرفته ایده‌آل می‌کند. فیبر کربن با اندازه یدک 48K یا بالاتر به عنوان فیبر کربن "بزرگ-بکسل" طبقه بندی می شود. در مقایسه با انواع کوچک-بکسل، مزایای اصلی-فیبر کربن یدک‌کش بزرگ خروجی تک خطی بالاتر و هزینه‌های تولید کمتر در شرایط تولید یکسان است. به عنوان یک ماده اصلی برای پشتیبانی از برنامه‌های{11}در مقیاس بزرگ در بخش‌های صنعتی مانند انرژی باد و ذخیره‌سازی انرژی عمل می‌کند.

عددی که پس از تعیین "T" به طور مستقیم با درجه استحکام کششی مطابقت دارد. عدد بالاتر نشان دهنده عملکرد برتر است.

[تصاویر]
اولین تولید جهانی T1200-گرید فوق العاده{2}}فیبر کربن با استحکام بالا به طور مستقل در چین

در 11 مارس، Zhongfu Shenying-یک زیرمجموعه تحقیق و توسعه فیبر کربن و ساخت گروه ملی مصالح ساختمانی چین (CNBM)-به طور رسمی فیبر کربن فوق‌العاده-با استحکام- مستقل توسعه‌یافته T1200 خود را در سطح جهانی عرضه کرد. این محصول به تولید انبوه- مهندسی دست یافته است و ظرفیت آن به سطح صد تن می رسد.

[تصویر]
▲ فیبر کربن درجه T1200-خواص عالی آتش و ضد شعله را نشان می‌دهد. (منبع: CCTV News)

فیبر کربن با استحکام فوق‌العاده-T1200-بالا-به استحکام کششی مهندسی-بیش از 8000 مگاپاسکال دست یافته است و اولین محصول فیبر کربن درجه T1200 در جهان است که به این سطح از تولید انبوه رسیده است. این پیشرفت بزرگ نشان می‌دهد که چین به{10}}کنترل مستقل زنجیره‌ای-فناوری، تجهیزات و انتقال از تحقیقات آزمایشگاهی به تولید انبوه{12}}در مقیاس مهندسی در زمینه فیبر کربن با کارایی بالا دست یافته است.

[تصاویر]
بزرگ‌ترین خط تولید فیبر کربن با ظرفیت تک-خط بزرگ-خط تولید فیبر کربن در چین به بهره‌برداری رسید

در 8 مه، فاز اول پروژه فیبر کربنی یدک کش با ظرفیت 30000-تنی سالانه بزرگ-پتروشیمی شانگهای سینوپک با موفقیت وارد-و تولید شد و محصولات واجد شرایط مطابق با استانداردهای پیشرفته بین‌المللی را تولید کرد. این نشان‌دهنده تکمیل و راه‌اندازی بزرگ‌ترین خط تولید فیبر کربن با ظرفیت 48 هزار نفر در چین است.

این پروژه در مجموع شامل 10 خط تولید برنامه ریزی شده است. فاز اول که در حال حاضر عملیاتی شده است، شامل دو خط است که ظرفیت هر کدام بیش از 3000 تن طراحی شده است. فاز دوم، متشکل از هشت خط باقی مانده، انتظار می رود تا پایان سال 2027 به طور کامل تکمیل شود و ظرفیت کل را به 30000 تن برساند.

[تصاویر]
پروژه فیبر کربن Donghua Energy به سمت تولید آزمایشی رقابت می کند

در 1 ژوئن، خط تولید کربن‌سازی پروژه فیبر کربنی Donghua Energy-به طول بیش از 500 متر- وارد مرحله نهایی راه‌اندازی یکپارچه با خوراک مواد شد. آزمایش‌های اولیه بر روی فیبر کربن T700 متمرکز شده‌اند و گریدهای T800 و T1000 به‌طور متوالی دنبال می‌شوند.

بر اساس این طرح، هدف این پروژه ادغام کل فرآیند-از پلیمریزاسیون و ریسندگی تا کربن‌سازی{1}}تا سپتامبر است. انتظار می‌رود مشخصات محصول در کوتاه‌مدت به استانداردهای T800 برسد، با قابلیت‌های تولید T1000 تا پایان سال-. ظرفیت تولید سالانه کامل{6}}فیبر کربن پیش بینی شده بین 800 تا 1000 تن است.

[تصاویر]

گروه فیبر شیمیایی Jilin به طور مستقل فرآیند تولید پیش ساز فیبر کربن 35K را توسعه می دهد

تیم تحقیق و توسعه فناوری هسته فیبر کربن 35K جیلین کربن ولی "کیفیت چین" شامل 24 متخصص جوان از دره کربن جیلین (یکی از شرکت های تابعه گروه فیبر شیمیایی جیلین) است. این تیم که به تقویت تحقیق و توسعه فیبر کربن و قابلیت های تولید اختصاص دارد، به طور مستقل مجموعه آزمایشی کامل را طراحی کرده و فرآیند تولید را برای پیش ساز فیبر کربن 35K توسعه داده است. این تیم امسال با "مدال چهارم ماه مه جوانان چین" (جایزه جمعی) تجلیل شد.

با پیشرفت های مداوم تکنولوژیکی و اجرای پی در پی پروژه های جدید، صنعت فیبر کربن چین به سرعت در حال شتاب است.