ألياف الكربون من الدرجة T1100 هي مادة ألياف الكربون عالية الأداء التي تم إنجاز أبحاثها وتطويرها وإنتاجها الهندسي على نطاق واسع من خلال التعاون بين الجامعات والشركات المحلية في مجال البحوث الصناعية والجامعية. وتبلغ كثافتها حوالي ربع كثافة الفولاذ، بينما تصل قوة شدها إلى 7000 ميجا باسكال، مما يجعلها أقوى بسبعة أضعاف من الفولاذ عالي القوة.
في عام 2023، بدأت الجامعات والشركات المحلية في التعاون لمواجهة التحدي المتمثل في إنتاج ألياف الكربون من الدرجة T1100 على نطاق واسع. من خلال أكثر من ثلاثين دورة من التكرار بين "المختبر وخط الإنتاج"، نجح الطرفان في تقليل نسبة الفراغ في خيوط السلائف - وهو عيب رئيسي يؤثر على الأداء - بحوالي 601 تيرابايت 3 تيرابايت. وبحلول سبتمبر 2025، حققوا إنتاجًا مستقرًا بكميات كبيرة من ألياف الكربون من فئة T1100 على خط إنتاج محلي بالكامل بسعة ألف طن، مع معدل إنتاجية منتج يتجاوز باستمرار 95%.
معلمات الأداء
وتتميز ألياف الكربون من فئة T1100 بقوة شد تصل إلى 7000 ميجا باسكال، ومعامل شد يصل إلى 324 جيجا باسكال، وقطر خيط واحد يبلغ حوالي 5 ميكرومتر فقط. وتبلغ كثافته ربع كثافة الفولاذ فقط، ومع ذلك فإن قوته تعادل سبعة أضعاف كثافة الفولاذ عالي القوة. ومن الأمثلة الحية على ذلك أن 0.3 جرام فقط من هذه المادة يمكن أن تدعم وزن ثلاثة أشخاص بالغين.
يتم إنتاج المادة الآن بشكل موثوق به على خط إنتاج محلي بالكامل بسعة ألف طن، بمعدلات إنتاجية دفعات تتجاوز 95%.
الخصائص التقنية
تتميز ألياف الكربون من فئة T1100 بقطر خيط واحد يبلغ قطره حوالي 5 ميكرومتر فقط، وقوة شد تصل إلى 7000 ميجا باسكال، ومعامل شد يبلغ 324 جيجا باسكال. وتبلغ كثافته ربع كثافة الفولاذ فقط، بينما تبلغ قوته سبعة أضعاف كثافة الفولاذ.
فيما يتعلق بالتطبيق، تمثل ألياف الكربون من فئة T1100 تحدي "المعالجة البينية". ونظرًا لأن سطحها أملس مثل الزجاج، فإن ربطها بمواد أخرى أمر صعب للغاية. ومن خلال الاختبارات المكثفة، استكمل فريق البحث المحلي بشكل مبدئي الاحتياطي التكنولوجي للمعالجة البينية في مرحلة المختبر وينتقل الآن للتحقق من فعاليتها على خطوط إنتاج الشركات.
واستشرافًا للمستقبل، يخطط الشركاء المتعاونون لاعتماد استراتيجية تدمج "هندسة المواد الجينية + الذكاء الاصطناعي + العمليات التقنية + المعدات" للبحث والتطوير المستمرين. ويتمثل الهدف من ذلك في تثبيت أداء ألياف الكربون من فئة T1100 ومركباتها، مع تركيز الجهود على تطوير الجيل الرابع من ألياف الكربون فائقة الأداء (فئة T1200) والجيل الجديد من تقنيات مركبات ألياف الكربون فائقة القوة والمتانة.
مجالات التطبيق
تُعد ألياف الكربون المحلية من فئة T1100 إحدى المواد المستخدمة في الهياكل الحاملة الأولية في طائرات الركاب المحلية الكبيرة. وقد أكملت بنجاح أخذ العينات في الموقع من ثلاث دفعات واختبارات تقييم تطبيقات الطيران في شركة الطائرات التجارية الصينية (COMAC). وفي مجال تصنيع السلع الرياضية، تم تطبيق ألياف الكربون المحلية المتطورة في المعدات على مستوى الألعاب الأولمبية والآسيوية مثل الدراجات الهوائية والمضارب وتحقيق توريد دفعات. في قطاع الإلكترونيات 3C، دخلت المنتجات ذات الصلة أيضًا مرحلة التحقق من صحة المكونات الهيكلية الدقيقة للعلامات التجارية الكبرى. عندما يتم استخدام ألياف الكربون المحلية من فئة T1100 في معدات مثل الطائرات والقطارات عالية السرعة، فإن تكنولوجيا معالجة الواجهة الخاصة بها، بعد أن أكملت احتياطي المرحلة المختبرية، ستدخل الآن مرحلة التحقق من صحة خطوط إنتاج الشركات.
توقعات الصناعة
من تحقيق إنتاج مستقر يبلغ ألف طن من الدرجة T1100 إلى الاستكشاف المستقبلي للدرجة T1200 والمركبات فائقة القوة/المركبات القوية، تعمل صناعة ألياف الكربون في الصين على تسريع مسيرتها نحو قمة سلسلة القيمة العالمية. وفي إطار هذه العملية، فإن شركة TaiShi Technology (Shenzhen) المحدودة ليست مجرد شاهد على هذا التحول، بل هي أيضًا ممارس نشط. نحن ملتزمون بأخذ الألياف المتطورة عالية الأداء، ومن خلال الحرفية العالية وخدمة دورة الحياة الكاملة، نقوم بتخصيصها بدقة في مكونات لقطاعات الطيران والمعدات الصناعية والسلع الاستهلاكية. إن اختيار TaiShi يعني البقاء متزامناً مع أحدث تكنولوجيا المواد والشروع معاً في عالم جديد من الابتكار خفيف الوزن.