خواص ویژگی های الیاف کربن

مقاومت شیمیایی الیاف کربن

مقاومت الیاف کربن در برابر عوامل مهاجم یکی از خواص الیاف کربن است، که قابلیت استفاده از آن را در کاربرد های آینده و در زمینه های مختلف، اثبات می کند. این خاصیت به فاکتور هایی مانند ویژگی های ساختاری الیاف کربن، نوع ماده خام اولیه، حالت وجودی المان ها در الیاف، دمای عملیات حرارتی بستگی دارد.مقاومت اسیدی این ماده می تواند از طریق افزایش دمای عملیات حرارتی افزایش یابد، چون در این فرایند سهم باندهای پایدارتر بیشتر می شود.

حال آنکه اگر شبکه کربنی تکمیل تر شود، واکنش گر به شبکه الیاف نفوذ نخواهد کرد.بنابراین این الیاف در دمای معمولی اتاق دچار تغییرات ناچیزی می شوند حتی اگر در معرض یک سیال خورنده به مدت طولانی قرار بگیرد، می تواند خاصیت خود را حفظ کند. پایداری الیاف کربنی در دماهای زیاد کمتر می شود به ویژه زمانی که عوامل مهاجم اکسیژن دار باشند.

خواص مکانیکی

الیاف کربن بر پایه PAN ,Gpa 400- 200 مدول یانگ، تحت کشش طولی الیاف را نشان می دهند. هنگامی که از جهت عرضی کشیده شود مدول یانگ Gpa 25- 5 و استحکام فشاری نیز Gpa است. البته به نظر می رسد که مدول یانگ الیاف کربن به آرایش یافتگی بلورهای گرافیت در این الیاف باشد آن هم در حالی که استحکام با توجه به اتصال بین لیفی تعیین می شود.

خواص الکتریکی

کنترل مقاومت الکتریکی در الیاف کربن به سه روش است:

• با رژیم دمایی- حرارتی در فرایند تشکیل الیاف
•  کشش آرایش دهنده الیاف در طول مراحل تشکیل و کربنیزاسیون
•  اضافه کردن گروه های عاملی و المان های شیمیایی به الیاف کربن

مؤلفه مقاومت الکتریکی الیاف کربن وابسته به عامل دمای کربنیزاسیون است. اگر محدوده دمایی فرایند کربنیزاسیون بین 800-300 درجه سانتی گراد باشد، مقاوت الکتریکی آن به سرعت کاهش می یابد. این دما اگر بین 900-800 درجه سانتی گراد باشد، کاهش مقاومت الکتریکی کندتر می شود.

اگر عملیات کربنیزاسیون در دماهای بالاتر از 900 درجه سانتی گراد انجام شود، تغییرات مقاومت الکتریکی ناچیز خواهد بود.تغییر اندازه در قطر الیاف ممکن است باعث تغییرات مقاومت الکتریکی الیاف کربن شود.اگر افزایش دمای عملیات حرارتی با فرایند افزایش کشش خارجی همراه باشد، باعث رشد کریستال ها در این الیاف می شود و این پدیده موجب افزایش هدایت الکتریکی می شود.