1، التعريف والخصائص الأساسية لألياف الكربون
ألياف الكربون (CF) هي ألياف غير عضوية{0}}عالية الأداء تحتوي على نسبة كربون تزيد عن 90%. وهي مصنوعة من ألياف عضوية مثل بولي أكريلونيتريل (PAN)، أو الأسفلت، أو المادة اللاصقة، ويتم تفحيمها بواسطة -التكسير بدرجة الحرارة العالية. يمكن تلخيص خصائصه الأساسية على أنها "خفيفة وقوية ومتينة ومستقرة":
خفيفة الوزن وعالية القوة: بكثافة 1/4 فقط من الفولاذ (1.5-2.0 جم/سم 3)، قوتها 7-9 مرات من الفولاذ (قوة الشد يمكن أن تصل إلى أكثر من 3500 ميجاباسكال)، وقوتها المحددة (القوة/الكثافة) تتجاوز بكثير قوة المواد المعدنية التقليدية؛
مقاومة درجات الحرارة العالية: يمكن أن تتحمل درجات حرارة أعلى من 3000 درجة (مثل ألياف الكربون من الدرجة T1000 التي تحافظ على الاستقرار الهيكلي عند 3000 درجة)، أعلى بكثير من نقطة انصهار سبائك الألومنيوم (660 درجة) وسبائك التيتانيوم (1668 درجة)؛
مقاومة التآكل: مقاومة للوسائط المسببة للتآكل مثل الأحماض والقلويات والزيت والملح وما إلى ذلك، ومناسبة للبيئات شديدة التآكل (مثل خطوط الأنابيب الكيميائية والهندسة البحرية)؛
ناعمة وقابلة للمعالجة: يبلغ قطر الشعيرة الواحدة 5-7 ميكرون فقط (حوالي 1/10 من شعرة الإنسان)، والتي يمكن نسجها في أشكال مختلفة مثل الأقمشة واللباد والأحزمة وما إلى ذلك. ويمكن تشكيلها بشكل مركب من الراتنجات والسيراميك والمعادن وما إلى ذلك.