Istwa ak devlopman fib kabòn

Fib kabòn se yon materyèl ki te revolusyone anpil endistri, soti nan ayewospasyal ak espò. Konbinezon inik li yo nan gwo fòs, pwa ki ba, ak durability te fè li yon opsyon patikilyèman atire pou aplikasyon ki mande pou materyèl segondè-pèfòmans. Men, ki jan nou te rive isit la? Ann plonje nan istwa fib kabòn.

 

Premye jou yo nan fib kabòn

 

Istwa fib kabòn kòmanse nan mitan -19yèm syèk la, ak dekouvèt filaman kabòn. An 1879, Thomas Edison te envante premye anpoul enkandesan komèsyal pratik, ki te itilize filaman kabòn kòm filaman an. Pandan kèk deseni kap vini yo, filaman kabòn ta vin yon chwa popilè pou yon varyete aparèy elektrik, ki soti nan radyo ak televizyon.

 

Pwochen gwo devlopman nan istwa fib kabòn te vini nan ane 1950 yo, lè chèchè yo te kòmanse fè eksperyans ak plastik kabòn-ranfòse. Lide a se te kreye yon materyèl ki te gen fòs ak rèd nan metal, men ak pwa ki ba ak rezistans korozyon nan plastik. Sa a te patikilyèman enpòtan pou aplikasyon ayewospasyal, kòm pwa se yon gwo enkyetid lè konsepsyon avyon.

 

Youn nan premye pyonye fib kabòn se te yon famasi Britanik, Sir Hugh Anderson. Nan fen ane 1950 yo, Anderson te devlope yon pwosesis pou kreye fib kabòn ki enplike fib rayon chofaj nan tanperati ki wo anpil. Lide a se te kreye yon materyèl ki te menm jan an estrikti ak grafit, ki se li te ye pou fòs segondè li yo ak pwa ki ba.

 

Pwosesis Anderson a te relativman senp: li te chofe fib rayon a anviwon 1,000-1,500 degre Sèlsiyis nan absans oksijèn, sa ki lakòz fib yo kraze nan atòm kabòn yo. Lè sa a, fib "karbonize" ki kapab lakòz yo te trete ak yon gaz wo-tanperati pou plis amelyore fòs yo ak rezistans.

 

Aplikasyon bonè nan fib kabòn

 

Fib kabòn te okòmansman wè kòm yon materyèl ki gen gwo potansyèl pou itilize nan endistri ayewospasyal la. Gwo fòs ak pwa ki ba nan fib kabòn te fè li yon opsyon ideyal pou estrikti ki te bezwen yo dwe lejè men fò, tankou fuselage a ak zèl nan yon avyon.

 

Nan kòmansman ane 1960 yo, US Air Force te kòmanse finanse rechèch sou fib kabòn, epi an 1963, premye avyon an fib kabòn—McDonnell Douglas F-4 Phantom II la—te fè premye vòl li. F-4 te ekipe ak eleman fib kabòn nan seksyon ke li yo, ki te ede diminye pwa avyon an pa anviwon 20 pousan.

 

Pandan kèk ane kap vini yo, fib kabòn te kòmanse jwenn wout li nan lòt aplikasyon nan endistri ayewospasyal, ki gen ladan satelit, fize, ak misil. An 1965, NASA te itilize plastik ki ranfòse ak fib kabòn pou konstwi yon seri fize Scout ki te itilize pou lanse chaj syantifik nan òbit.

 

Avansman nan Teknoloji Fib Kabòn

 

Kòm demann lan pou fib kabòn te grandi, se konsa nesesite pou kreye pi bon ak pi efikas pwosesis pou pwodwi materyèl la. Nan kòmansman ane 1970 yo, plizyè nouvo pwosesis yo te devlope ki te pèmèt fib kabòn yo dwe pwodwi pi vit ak pi gwo konsistans.

 

Youn nan pwogrè kle yo te pwosesis "pitch" pou fè fib kabòn. Olye pou yo kòmanse ak rayon, ki te materyèl ki pi komen yo te itilize pou fè fib kabòn nan epòk la, chèchè yo te dekouvri ke li te posib fè fib kabòn nan yon byproduct nan endistri a petwòl ki rele "pitch." Pitch se yon sibstans epè, goudwon ​​ki pwodui pandan raffinage lwil brit, epi li gen yon gwo pousantaj kabòn.

 

Pwosesis anplasman an enplike nan chofe anplasman an nan anviwon 1,500 degre Sèlsiyis nan absans oksijèn, sa ki lakòz li kraze nan atòm kabòn konstitiyan li yo. Lè sa a, fib ki kapab lakòz yo trete ak yon gaz wo-tanperati pou plis amelyore fòs yo ak rezistans.

 

Pwosesis anplasman an se toujou metòd ki pi komen pou fè fib kabòn jodi a, byenke te gen anpil pwogrè nan teknoloji a depi kòmansman li. Pou egzanp, chèchè yo te devlope nouvo metòd pou kontwole gwosè ak fòm fib kabòn yo, ki ka gen yon gwo enpak sou fòs yo ak rèd.

 

Aplikasyon fib kabòn jodi a

 

Jodi a, fib kabòn ka jwenn nan yon pakèt aplikasyon, ki soti nan machin pèfòmans-wo ak ekipman espòtif. Nan endistri otomobil la, fib kabòn yo itilize pou kreye panno kò ki lejè, ki ka ede amelyore efikasite gaz ak pèfòmans. Nan mond lan espòtif, fib kabòn yo itilize pou fè tout bagay soti nan rakèt tenis ak bisiklèt kous.

 

Fib kabòn yo itilize anpil tou nan endistri ayewospasyal, kote li itilize pou fè tout bagay soti nan avyon komèsyal ak veso espasyèl. An reyalite, Boeing 787 Dreamliner a se premye avyon komèsyal ki prezante yon fib kabòn konpoze.

 

Youn nan aplikasyon ki pi enteresan nan fib kabòn se nan jaden an nan medikaman. Chèchè yo ap eksplore itilizasyon fib kabòn kòm yon materyèl pou kreye zo ranplasman ak tisi, osi byen ke pou aparèy medikal implantable.

 

Panse final yo

 

Fib kabòn se yon materyèl ki te vini anpil depi kòmansman ane 1950 yo. Soti nan yon konsèp roman pou kreye materyèl ki lejè ak gwo fòs, li te vin yon pati esansyèl nan endistri anpil atravè mond lan. Kòm teknoloji avanse, li posib ke nou pral wè menm plis enteresan aplikasyon pou fib kabòn nan ane kap vini yo.