باعتبارها مادة مانعة للتسرب ومادة انزلاقية، تتمتع ألياف الكربون بقصور ذاتي أقوى من المواد التقليدية مثل الأسبستوس أو الألياف الزجاجية عند مواجهتها لمواد حمضية قلوية قوية. في الوقت نفسه، تتميز بمقاومة أفضل للحرارة وتشحيم ذاتي، وتُستخدم كمادة مانعة للتسرب متطورة. ومع ذلك، على الرغم من كونها مادة عالية التقنية،مواد ألياف الكربونلا تزال تواجه بعض الصعوبات، مثل تفاعل الأكسدة، والتفاعل مع المعدن وأكاسيد المعادن في درجات حرارة عالية، والمركبات بين الطبقات.
1. تفاعل الأكسدة
عادةً، عند تسخين ألياف الكربون إلى 350 درجة في الهواء، تبدأ بالتأكسد ببطء، وتنخفض كتلتها تدريجيًا، وتبدأ كثافتها بالتناقص. لذلك، كلما انخفضت درجة الحرارة أثناء عملية التصنيع، زادت مقاومة الأكسدة المقابلة. ونتيجة لذلك، تتمتع ألياف الجرافيت بمقاومة أفضل بكثير لمضادات الأكسدة.
فيعملية تصنيع ألياف الكربونتمت إضافة عناصر معدنية مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم وغيرها، مما يعزز أكسدة ألياف الكربون، كما أن إضافة مواد سلسلة الفوسفور تمنع الأكسدة بفعالية. بالإضافة إلى ذلك، قد تُسبب الأحماض المؤكسدة تآكلًا طفيفًا لألياف الكربون، خاصةً عند درجات الحرارة العالية والتركيزات العالية.
2. التفاعل مع المعدن أو أكاسيد المعادن عند درجات حرارة عالية
تبدأ ألياف الكربون تفاعلاتها الكيميائية مع أكسيد الحديد (NA)، الليثيوم، البوتاسيوم، عند درجة حرارة 400-500 درجة مئوية، ومع الحديد، والألومنيوم عند درجة حرارة 600-800 درجة مئوية، ومع السيليكون، والسيليكا، وثاني أكسيد التيتانيوم، وأكسيد المغنيسيوم عند درجة حرارة 1100-1300 درجة مئوية. لكن هذا لا ينطبق على النحاس، والزنك، والمغنيسيوم، والفضة، والزئبق، والذهب. عند استخدامها كمواد تقوية، تكون خصائص ألياف الكربون محدودة للغاية عند التقاء المعادن وأكاسيدها. لذلك، لا يمكن استخدامها لتقوية سيراميك الأكسيد.
-الخبر القادم:دليل الخبراء لأنابيب ألياف الكربون
وقت النشر: ٢١ ديسمبر ٢٠١٨