الیاف اف ار پی کربن CFRP

الیاف اف آر پی کربن، فیبر کربن الیافی است که از حرارت دیدن مواد آلی که قسمت عمده‌ای از آن کربن است و تحت محیط گازهای بی‌اثر تولید می‌شود. در مجموع به الیافی کربنی می‌گویند که 90 درصد آن از کربن ساخته شده باشد. این الیاف مشکی رنگ، غیر حلال در آب و بدون بو بوده و در برابر مواد خورنده مثل اسیدها، بازها و مواد عالی مقاومت بسیار بالایی را دارد. برای اولین بار در سال 1879 توسط ادیسون به‌عنوان رشته‌ای با مقاومت بسیار بالا در ایجاد روشنایی استفاده شد و پا به عرصه علم گذاشت.

در سال 1960 بود که الیاف اف ار پی کربنی CFRP به عنوان تولیدی موفق برای اهداف نظامی و ساخت هواپیماهای جنگنده مورد استفاده قرار گرفت. هم‌اکنون آمریکا با بیش از 60 درصد مصرف سالانه الیاف اف ار پی را در دست دارد و بیشترین مصرف کننده این الیاف است و بعد از آن ژاپن با 50 درصد مصرف سالانه در رده دوم قرار دارد. بزرگ‌ترین تولیدکننده الیاف کربنی در دنیا کشور ژاپن است همچنین این کشور بزرگ‌ترین تولیدکننده الیاف کربنی بر پایه قیر می باشد.

الیاف اف ار پی کربنی CFRP دارای ضریب ارتجاعی بالایی هستند به همین جهت برای مقاوم سازی سازه ها استفاده می‌شوند. الیاف کربن مقاومت بالای در برابر خستگی دارند، علاوه بر آن ضریب انبساط گرمایی خطی این نوع الیاف در دماهای بالا و پایین بسیار کم است. از دیگر مزایایی الیاف کربن نسبت بالای مقاومت کششی به وزن آن ها است.

اگر سازه ای تحت شرایطی مانند زلزله، گودبرداری یا تغییر کاربری ساختمان یا افزایش طبقات در سازه را داشته باشیم و  سازه قبلی ایمنی لازم را نداشته باشد و نیازمند مقاوم‌سازی و تقویت سازه باشد با استفاده از الیاف CFRP انجام خواهد شد. برخی از انواع الیاف کربن سختی 10 برابر الیاف شیشه را دارند در حالی که دانسیته آن نصف دانسیته الیاف شیشه است. الیاف کربن در مقایسه با الیاف شیشه کاستی‌های نیزدارد که مهم‌ترین مشکل این نوع الیاف قیمت آن است ، کمترین قیمت الیاف کربن دو برابر الیاف شیشه است. الیاف کربن کاملا ناهمسان‌گرد است و مقاومت و سختی آن‌ها در جهت الیاف می‌تواند تا 100 برابر مقاومت آن‌ها در جهت عرضی باشد.

الیاف کربنی در دو جهت ساخته می‌شوند:  تک جهته که در آن فیبر کربن موازی با راستای صفر درجه و دو جهته که در آن فیبر کربن به‌صورت دو راستای صفر و عمود بر آن (۹۰ درجه) قرار گرفته‌اند. آماده سازی بتن تاثیر به سزایی بر کیفیت سیستم‌های CFRP دارد. در نتیجه تمام سطح مورد نظر باید از خاک، گردوغبار و سایر مصالح آلوده که ممکن است حفره‌های را در پشت کامپوزیت‌های کربنی ایجاد کنند، توسط پاک کننده صنعتی پاک شوند. ملات مورد نظر برای تعمیر تمام سطوح بتنی و آسیب دیده مورداستفاده قرار می‌گیرد. سطح مورد نظر نیاز به ساب زدن با سنگ فرز دارد تا به سطح بتنی مسطح مورد نظر برسیم. همچنین لبه های تیز باید صاف و گرد شود تا به حداقل شعاع 30 میلی‌متر برسد.

چند نمونه از الیاف کربن FRP:

الیاف اف آر پی کربن CFRP TORAY

الیاف اف آر پی کربن سیکا CFRP SIKA

الیاف اف‌ آر‌ پی کربنی تریکا ژاپن CFRP TORAYKA

الیافی که برای مقاوم سازی استفاده می‌شوند عبارت‌اند از:

1- الیاف frp کربن

2-  الیاف اف ار پی آرامید

3- الیاف اف ار پی بازالت

4- الیاف اف ار پی شیشه

جهت خرید انواع  الیاف اف ار پی کربن CFRP از نمایندگی فروش باقیمت مناسب در کم‌ترین زمان ممکن از طریق راه‌های ارتباطی زیر با مشاوران و کارشناسان تیک‌سازه در ارتباط باشید.

وب‌سایت: tiksaze.com   ایمیل: [email protected]

برای تماس با واحد فروش روی  کلیک کنید.   

مشخصات الیاف اف آر پی کربن

ویژگی‌های الیاف اف آر پی کربن

– تاب بالا در برابر گرما و آتش

– تحمل کششی بالای فیبر کربن

– تاب بالا در برابر مواد شیمیایی خورنده

– مقاومت بالا در برابر بارگذاری‌های نوسانی و متناوب

– وزن پایین در حالی که تاب مکانیکی بسیار بالا است.

– ضریب انبساط گرمایی کم فیبرکربن که باعث ثابت ماندن طول فیبر کربن در دماهای مختلف می‌شود.

الیاف کربن از چه چیزی ساخته شده‌اند

1. الیاف کربنی ساخته شده از قیر

2. الیاف کربنی ساخته‌شده از گیاهان یا سلولوزی

3. الیاف کربنی ساخته شده از پلی اکریل نیتریل(PAN)

الیاف ساخته‌شده از پلی اکریل نیتریل (PAN) الیافی مصنوعی است که مقاومتی بسیار بالا دارد؛ اما از لحاظ قیمت مقرون‌به‌صرفه نیست چون هزینه‌ی زیادی در تولید آن ایجاد می‌شود. این الیاف از مدول بالایی برخوردار است و نسبت به الیاف کربنی ساخته شده از قیر تغییر طولی کمتری دارد. الیاف اف ار پی کربنی بر پایه قیر از تقطیر زغال‌سنگ ساخته می‌شودکه نسبت به الیاف مصنوعی ارزان‌تر است اما مقاومت کمی دارد و از مدول پایین تری برخوردار است.

کاربرد کامپوزیت‌های کربن CFRP در دیگر صنایع

–  در صنعت خودروسازی برای ساخت اتاقک و قالب‌های صندلی

– استفاده زیاد از این الیاف در ارتش برای ساخت جلیقه ضد گلوله

– کاربرد الیاف‌های cfrp در توربین‌های بادی به دلیل استحکام و دوام بالاتر

-به‌کاربردن الیاف‌های CFRP در صنعت هواوفضا به دلیل وزن کم و دوام بالاتر از آلومینیوم

– استفاده از کامپوزیت‌های کربنی درساخت تجهیزات ورزشی مانند راکت تنیس و کمان‌ها

موارد استفاده از الیاف اف آر پی کربن درساختمان سازی و راهسازی

1- تقویت کننده بتن‌ها

2-  ساخت دیوارهای سبک و مقاوم

3- استفاده در جداره داخلی تونل ها

4- تقویت سازه‌ها با کامپوزیت CFRP

5- سازه‌های پس کشیده و پیش تنیده کربنی

مقاوم سازی با استفاده از سیستم‌های کامپوزیت CFRP

استفاده از الیاف کربن به دلیل کم و کاستی‌های سازه‌ای است که در ساختمان ها وجود دارد که شامل مشکلاتی از قبیل:

1- مقاوم‌سازی لرزه‌ای

2- بارگذاری فوق العاده و یا تصادفی

3- افزایش طول عمر سازه‌ها در بناهای قدیمی

4-افزایش بارگذاری تجهیزات به دلیل تغییر کاربری

5- مشکلات استحکامی به دلیل مصالح ساختمانی ضعیف و نامناسب

6- کاهش اثرات انفجار که در اثر انرژی و تکانه‌های فشاری ایجاد می‌شود.

مراحل و نحوه‌ی ساخت الیاف کربن از مواد پلی اکریل نیتریل

1.  ریسش یا SPRING 

در این مرحله  پلی اکریل نیتریل‌ها را به‌صورت رشته درمی‌آورند سپس آن را در دستگاه ریسش به فیبر تبدیل می‌کنند.

2. اکسیداسیون

بعد از مرحله ریسش، فیبرها حدود 2 ساعت در معرض هوا و گازهای مناسب تحت دمای 200 الی 300 درجه سانتی گراد قرار گرفته و تثبیت می‌شوند.

3. کربونیزاسیون

در مرحله کربونیزاسیون فیبر‌های کربنی باید در محیطی راکد و در حضور گاز نیتروژن، در درجه حرارت ۱۰۰۰ تا ۱۷۰۰ قرار گیرند. با گذشتن از این مرحله خواص فیبرها از جمله مدول کششی ۲۰۰_۳۰۰ گیگاپاسکال، مقاومت فشاری ۳ گیگاپاسکال و مدول برشی نیز ۱۵ گیگاپاسکال افزایش پیدا خواهد کرد.

4. گرافیتاسیون

و در مرحله آخر فیبرهایی که دارای مدول کششی بالایی هستند در کوره های مخصوص در محیطی راکد تحت درجه حرارت ۲۵۰۰_۳۰۰۰ قرار می‌گیرند. خواص فیبر ها از جمله مدول کششی ۵۰۰_۶۰۰ گیگاپاسکال، مقاومت فشاری ۱۶ گیگاپاسکال و مدول برشی نیز ۱۰ گیگاپاسکال خواهد شد. با گذشتن از این  مرحله قطر آلی اف ار پی کربن به ۵ الی ۷ میکرون می‌رسد.

مراحل ساخته شدن الیاف کربنی بر پایه قیر

مهم‌ترین منبع مورداستفاده در ساخت الیاف کربنی بر پایه قیر، پلی وینیل کلراید، آسفالت و قطران زغال‌سنگ است. از مزایای این الیاف نسبت به الیاف مصنوعی ارزان بودن آن و بازده بالای آن است.

نوع بافت الیاف CFRP

از مهم‌ترین و پرکاربردترین دستاوردهای بشر تولید الیاف و پارچه‌های کربنی است. پارچه‌های کربنی از الیاف frp کربن بافته می‌شوند که ضریب آلاستیسه بهتری نسبت به پارچه‌های کولار و فایبر گلاس دارند. پارچه‌های کربنی در 3 جهت بافته می‌شوند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارد.

1. بافت ساده (plain)

رایج ترین و ساده ترین نوع پارچه کربنی بافت ساده است که نخ‌های تارو پود یکی در میان به صورت رو و زیر قرار گرفته‌اند. این نوع پارچه بافتی متقارن دارد و ثبات ابعادی خوبی را دارا است.

2. بافت کجراه (Twill)

در سطح این پارچه راه‌های اریبی دیده می‌شود این نوع بافت در اثر پیشروی مرحله‌ای نخ‌های تار به وجود می‌آید. از این بافت به دلیل انعطاف‌پذیری بالا بیش‌تر در ساخت سطوح منحنی  کامپوزینتی استفاده می‌شود.

3. بافت تک جهته (UD)

به پارچه ای گفته می‌شود که 90 درصد الیاف آن در یک جهت بافته شده باشد. همچنین در این بافت از نخ ترموپلاست و ذوب شونده در جهت دیگر استفاده می‌شود تا در اثر حرارت و نرم شدگی آن را در موقعیت خود تثبیت کند.

انواع الیاف اف ار پی کربن CFRP براساس حرارت عبارت‌اند از

1. الیاف SH دمای حدود ۱۵۰۰ درجه سلسیوس

2. الیاف TH دمای کمتر از ۱۰۰۰ درجه سلسیوس

3. الیاف MH دمای عملیات حرارتی بالاتر از ۲۰۰۰ درجه سلسیوس

ویژگی‌های کامپوزیت‌های کربنی CFRP

1- رسانای الکتریکی و حرارتی

2- ضریب انبساط حرارتی پایین

3- حفظ استحکام در دماهای بالا

4- وزن کم آن ها همراه با چگالی کم

مزایای الیاف کربن

1.  این الیاف از مصالح ساختمانی همچون فولاد قوی هستند ولی وزن آن‌ها 70 درصد از فولاد سبک‌تر است.

2. استفاده از الیاف کربنی در سطوح منحنی مانند ستون‌های دایره‌ای به دلیل انعطاف‌پذیری زیاد آن

3. این الیاف به دلیل وزن کم جایگزین مناسبی به جای آلومینیوم در صنعت هواپیماسازی است.

4. ظرفیت باربری آن زیاد است و نسبت به اشعه ایکس نفوذناپذیر است.

5. به دلیل انعطاف‌پذیر بودن قابلیت بافته شدن و تبدیل به پارچه را دارند.

6. بالا بودن ضریب الاستیک و پایین بودن ضریب انبساط گرمایی

7. مقاومت آن در برابر مواد اسیدی و شیمیایی بالا است.

8. تغییر طول آن بسیار پایین است در حدود 1/0 درصد

9. رسانای برق هستند.

مقایسه‌ی الیاف اف ار پی را نسبت به سایر مصالح ساختمانی در جدول زیر مشاهده می‌کنید:

کاربرد الیاف کربن CFRP در صنایع هوافضا

– الیاف کربن حدود یک سوم قطعه‌‌ای فولادی وزن دارد و به دلیل وزن کم آن می‌توان در ساخت هواپیما و هلیکوپتر استفاده کرد.

– به دلیل سبکی و دوام بالاتر نسبت به آلومینیوم در بسیاری از مواقع جایگزین آلومینیوم است.

چرا از الیاف اف ار پی کربن CFRP استفاده می‌کنیم

– ترمیم آسیب های سازه ای ناشی از تصادفات و شرایط محیطی

– مقاوم‌سازی لرزه‌ای طبق الزامات آیین‌نامه‌های موجود

– وجود داشتن اشتباه در طراحی و نقشه اولیه سازه

– تغییر کاربری سازه

نصب و اجرای سیستم‌ های کامپوزیت کربن

نصب و اجرای کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با فیبر کربن تنها توسط پیمانکاران و نیروی ماهر انجام می‌شود. موارد زیر کلیات اجرای الیاف کربن و پارچه آن را بیان می‌کند.

–  اعمال خمیر بر روی بستر: در مواردی که سطح دارای مشکلات جزئی باشد بتونه اپوکسی FRP را با استفاده از غلطک بر روی بستر اعمال نمایید.

–  آماده سازی بستر اولیه: یک لایه پرایمر اپوکسی FRP را با استفاده از غلتک بر روی بستر اعمال می‌کنیم.

–  اشباع کردن پارچه: فیبر کربن را با رزین اپوکسی به روش مکانیکی یا دستی اشباع کنید و مطمئن باشید که اشباع الیاف کربن به خوبی انجام شده است.

–  پارچه را اعمال کنید: قبل از آنکه خمیر و پرایمر خشک شود و خود را بگیرد، پارچه را اعمال کنید. می‌توانید ورق‌ها را با استفاده از یک قیچی به ابعاد مورد نیاز برش دهید.

–  پارچه را صاف کنید: پارچه اشباع شده را بر روی سطح پرایمر زده، با استفاده از فشار دست، غلتک یا ماله هوای داخل آن را خارج کنید.

–  بر روی لبه‌های پارچه خمیر بزنید: تمام درزها و لبه‌ها را با رزین اشباع پر کنید و قبل از پوشش نهایی، اجازه دهید تا اپوکسی به طور کامل خشک شود و سپس آن را سنباده بزنید.

معایب الیاف اف ار پی کربن CFRP

1. به دلیل رسانا بودن کربن و رسانا بودن این الیاف باعث ایجاد اتصال کوتاه در قطعات بدون عایق می‌شود.

2. پایین بودن نسبت ضربه‌ای الیاف کربنی در برابر ضربه دیدن

3. به دلیل تغییر طول محدود جزء الیاف ترد محسوب می‌شوند.

4. قیمت نسبتاً بالای الیاف کربنی

5. کرنش در شکست

مقاوم سازی ستون با الیاف کربن cfrp

از الیاف کربن اف آر پی می‌توان جهت مقاوم سازی ستون به دلیل سبک بودن و مقاومت بالای استفاده کرد. این مصالح بدون افزودن به بار مرده ی سازه قابلیت افزایش مقاومت سازه خواهند داشت.

مقاوم سازی پل با الیاف cfrp

اتصالات یکی از اجزای مهم و حساس در ساختمان‌ها به حساب می‌آیند که براساس سازو کارهای قدیمی طراحی شده‌اند و جوابگوی نیاز امروز را نیستند. مقاوم سازی اتصالات با اف آر پی یکی از روش های جدید در تقویت این اجزا است.

مقاوم سازی دیوار با الیاف cfrp

دیوارها بخش بسیار مهمی از سازه محسوب می‌شود که بخش عمده‌ای از مقاومت سازه توسط آن تامین می‌شود به همین دلیل هر گونه آسیب به دیوار های سازه باعث ضعف در مقاومت کل ساختمان می‌شود.

مقاوم سازی دال ها با cfrp

در صورتیکه سازه در نواحی دال دچار خطای اجرای و طراحی باشد استفاده از الیاف اف آر پی نقش مهمی در بهبود ظرفیت باربری سازه و جبران کمبود مقاومت اجزا خواهد داشت.مقاوم‌سازی دال با الیاف کربن 3 برابر فولاد است، استفاده از الیاف کربن باعث بهبود مقاوم سازی سقف‌ها و بهبود عملکرد این جزا در برابر سایش و خوردگی خواهد شد.

مقاوم سازی تیر با الیاف cfrp

تیرها به دلیل تحمل نیرو‌های جانبی یکی از قسمت های مهم سازه است به همین دلیل هر گونه کمبود مقاومت سبب کاهش مقاومت کلی سازه خواهد شد. الیاف کربن به دلیل مقاومت شیمیایی بالایی که دارند، احتمال خوردگی و زنگ زدگی راکاهش می‌دهد.

مقاوم سازی بتن با cfrp

الیاف frp کربن از وزن پایین و مقاومت بالایی برخوردارند. با کمک این الیاف می‌توان پوشش تخریب شده روی بتن را ایجاد کرد. برای این منظور ابتدا نواحی سست بتن برطرف شود و پس از آن عملیات ترمیم با الیاف کربن انجام شود. با استفاده از الیاف کربن cfrp می‌توان برای ترمیم بتن یخ زده، ترمیم ترک در بتن، اصلاح خوردگی بتن و … را اصلاح کرد.

شرایط نگهداری و انبار الیاف اف ار پی کربنی CFRP

الیاف frp کربن باید در محیطی خشک بین دمای ۴ تا ۴۰ درجه سانتی گراد و دور از تابش نور خورشید نگهداری شود.

خرید الیاف اف آر پی کربن CFRP

فروشگاه اینترنتی تیک سازه با ورود الیاف اف آر پی به ایران بر آن شد تا با گروه متخصص خود اقدام به اجرای الیاف FRP کنند. این کار به تخصص‌های لازم در زمینه خود نیاز داردکه گروه متخصص تیک سازه با فراگیری تمامی مراحل اجرای آن اقدام به گرفتن پروژه‌های بزرگ اف آر پی نموده است. همچنین فروشگاه تیک سازه برای رفاه حال مشتریان خود اقدام به فروش انواع الیاف FRP در فروشگاه خود کرده است.

نمایندگی فروش الیاف کربن CFRP

فروشگاه تیک سازه همواره سعی داشته تا بهترین محصولات موجود در فروشگاه اینترنتی خود را به صورت اورجینال و با کمترین قیمت موجود در بازار به خریداران ارائه دهد. الیاف اف آر پی که محصولی پرفروش در ایران است و باعث شده تا متقلبان نمونه‌های فیک و تقلبی را با قیمت‌های غیرواقعی روانه بازار کند. از این رو فروشگاه تیک سازه با در دست داشتن نمایندگی فروش الیاف اف آر پی CFRP بهترین و اصلی‌ترین این الیاف را در اختیار عزیزان قرار دهد.

قیمت الیاف اف آر پی کربن CFRP

الیاف اف ار پی به دلیل تازگی در صنعت ساختمان سازی و تولید انحصاری آن در بعضی از کشورها،  قیمت الیاف frp کربنی CFRP را تحت تاثیر قرار داده و نسبتا گران است. اما مزایای بسیار آن نسبت به سایر مصالح ساختمانی، تسریع در انجام مقاوم سازی با الیاف کربنی، سبکی و … باعث شده تا تقاضا برای این محصول بسیار بالا باشد. برای دریافت مشاوره و قیمت محصولات اف ار پی به فروشگاه اینترنتی ما به آدرس  tiksaze.com مراجعه فرمایید.

جهت خرید انواع  الیاف اف ار پی کربن CFRP از نمایندگی فروش باقیمت مناسب در کم‌ترین زمان ممکن از طریق راه‌های ارتباطی زیر با مشاوران و کارشناسان تیک‌سازه در ارتباط باشید.

وب‌سایت: tiksaze.com   ایمیل: [email protected]

برای تماس با واحد فروش روی  کلیک کنید.