في 11 مارس، تم إطلاق ألياف الكربون فائقة القوة من الدرجة T1200 المطورة محليًا في الصين رسميًا على مستوى العالم. ويمثل هذا أقوى ألياف الكربون المنتجة صناعيًا في العالم والمتوفرة حاليًا، وأصبحت الصين أول دولة في العالم تحقق إنتاجًا ضخمًا لهذه الدرجة من ألياف الكربون على مستوى مائة طن.
ما مدى "قوة" ألياف الكربون فائقة القوة من الدرجة T1200؟ ما هي المجالات الرئيسية التي يمكن استخدامها فيها؟ وكيف يتم إنتاجها؟ ما هي استخدامات ألياف الكربون فائقة القوة؟
ألياف الكربون من فئة T1200 هي مادة عالية الأداء يبلغ قطرها عُشر قطر شعرة الإنسان فقط. ومع ذلك، يمكن أن تصل قوة شدها إلى أكثر من 8000 ميجا باسكال، أي ما يعادل عشرة أضعاف قوة شد الفولاذ العادي، في حين أن كثافتها تبلغ ربع كثافة الفولاذ فقط.
وباعتبارها مادة رئيسية لا غنى عنها في مجالات مثل الفضاء والمعدات المتطورة والطاقة الجديدة، لطالما كانت الألياف الكربونية فائقة القوة من أهم المجالات التنافسية في علوم المواد العالمية. ووفقًا لرئيس فريق البحث والتطوير، تتميز هذه الألياف الكربونية فائقة القوة بزيادة في قوة الشد تزيد عن 14% مقارنة بالجيل السابق من ألياف T1100. وبالاستفادة من خفتها الشديدة وقوتها العالية، يمكنها تحقيق تخفيض في الوزن يزيد عن 10% في المعدات ذات الصلة، كما أنها تحمل آفاق تطبيق واسعة في الصناعات الاستراتيجية الناشئة مثل الفضاء التجاري، والاقتصاد على ارتفاعات منخفضة، والروبوتات الشبيهة بالبشر.
والأهم من ذلك أن هذه الألياف الكربونية فائقة القوة من الدرجة T1200 التي تم إطلاقها عالميًا ليست مجرد عينة مختبرية؛ بل هي منتج صناعي يتمتع بقدرات إنتاج ضخمة على مستوى مائة طن، مما يسد الفجوة العالمية في الإنتاج المتدرج لألياف الكربون فائقة القوة. ولا يمكّن هذا الإنجاز الصين من امتلاك حقوق ملكية فكرية أساسية مستقلة لألياف الكربون فائقة القوة فحسب، بل يؤسس أيضًا نظام توريد شامل مكتفٍ ذاتيًا يغطي سلسلة ألياف الكربون بأكملها من الدرجة T300 إلى الدرجة T1200، مما يوفر ضمانًا ماديًا قويًا لتطوير القطاعات الحيوية.
ما مدى قوة ألياف الكربون من فئة T1200؟
مقاومة التآكل: تخضع ألياف الكربون للكربنة عند درجات حرارة تقترب من 2000 درجة مئوية تقريبًا أثناء الإنتاج، مما يجعل خصائصها الكيميائية مستقرة للغاية. عندما يتم وضع صفيحة معدنية وقطعة من نسيج ألياف الكربون في "أكوا ريجيا" (خليط يحتوي بشكل أساسي على حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك)، تتفاعل الصفيحة المعدنية على الفور بعنف، بينما لا يظهر نسيج ألياف الكربون أي تغيير حتى بعد غمره لفترة من الوقت.
مقاومة قوية للحريق واللهب:
عند تعريضه لاختبار الحريق بموقد اللحام، يتوهج نسيج ألياف الكربون باللون الأحمر الساخن في المنتصف ولكنه لا ينبعث منه دخان أو يشتعل، مما يدل على أداء ممتاز في السلامة.
أقوى وأدق وأخف وأخف ألياف الكربون:
عند النظر إليها تحت المجهر الإلكتروني بتكبير 800x، يبلغ قطر الشعرة البشرية المغطاة بالقشور حوالي 67 ميكرونًا، في حين أن خيوط ألياف الكربون من فئة T1200 يبلغ قطرها أقل من 4.5 ميكرون. ومن الناحية النظرية، يبلغ قطر حبل ألياف الكربون، المصنوع من خلال لفّ 120 ألف خيط فردي معًا، أقل من 2 ملليمتر عند شدّه. ومع ذلك، يمكن لمثل هذا الحبل أن يسحب شاحنة كبيرة محملة بالكامل بـ 54 شخصاً بالغاً.
تُعد الرحلة الرائعة لصناعة ألياف الكربون في الصين بمثابة مثال حي على التحول والارتقاء بالتصنيع الصيني. وفي المستقبل، فإن المزيد من المواد المتقدمة "المصنوعة في الصين" ستدعم التنمية عالية الجودة لقطاع التصنيع في الصين وتضع أساسًا متينًا للاعتماد على الذات والقوة التكنولوجية للأمة.