لماذا يوجد فرق كبير في الأسعار بين مختلف درجات ألياف الكربون؟

يمكننا تقسيم ألياف الكربون تقريبًا إلى ألياف كربون من الدرجة المدنية وألياف كربون من الدرجة الفضائية حسب الدرجة.

أولاً، ألياف الكربون المدنية، مثل الدراجات المصنوعة من ألياف الكربون، ومضارب التنس، بسبب أداء المواد الخام مقارنة بالصناعة العسكرية، فإن المتطلبات ليست قاسية للغاية، ويمكن للعديد من البلدان أن تصنعها بنفسها، وبالتالي فإن السعر لن يكون مرتفعًا جدًا.

في مجال الفضاء، وخاصةً الطيران العسكري، تُفرض متطلبات السرعة العالية والحمولة الزائدة على الطائرات شروطًا صارمة فيما يتعلق بقوة المواد وقدرتها على التشويه. علاوةً على ذلك، يُمكن للطائرات التجارية توفير 3000 دولار أمريكي سنويًا مقابل كل كيلوغرام مُخفّض من الوزن. بتقليل وزن الصواريخ بعيدة المدى والمركبات الفضائية بمقدار كيلوغرام واحد، يُمكن توفير كيلوغرام واحد من الوقود لكل 10000 كيلوغرام. وبتخفيض الوزن، يُمكن زيادة الحمولة وخفض تكلفة الطيران.

هناك سبب لوجود اختلافات كبيرة في أسعار ألياف الكربون من مختلف الدرجات، وفيما يلي أيضًا العوامل التي لا يمكن تجاهلها:
1. عملية الإنتاج
إنتاج ألياف الكربون هو نظام هندسي معقد للغاية، بدءًا من تحضير سلك ألياف الكربون الخام مرورًا بالأكسدة المسبقة والكربنة والتعبئة والتغليف، وحتى المنتج النهائي، وله طلب كبير على كل خطوة من خطوات العملية والمعدات. في الوقت نفسه، فإن إنتاج ألياف الكربون عملية تستهلك طاقة عالية. على سبيل المثال، تمر عملية الكربنة عالية الطاقة عمومًا بعملية الكربنة منخفضة الحرارة (نطاق درجة الحرارة 300-1000 درجة مئوية) وعملية الكربنة عالية الحرارة (نطاق درجة الحرارة 1000-1600 درجة مئوية). إذا كان من الضروري تحضير ألياف كربون عالية القوة عالية المرونة مثل T700 وT800 وT1000 ومواد الطيران الأخرى، فيجب أيضًا معالجتها بدرجة حرارة عالية تتراوح بين 2200 و3000 درجة مئوية.

2. عوامل السوق
من وجهة نظر السوق، لا تزال التكنولوجيا الأساسية للألياف الكربونية المتقدمة في أيدي عدد قليل من البلدان، والقدرة الإنتاجية العالمية لألياف الكربون محدودة، مما سيؤدي حتما إلى احتكار الأسعار.