توضیحات
کربن میله ای چیست؟
کربن میله ای (Carbon Fiber) ماده‌ای متشکل از الیاف بسیار نازک از کربن است که به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی برجسته‌اش در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این الیاف از پلی‌آکریلونیتریل (PAN) یا پیچیده‌تر از چوبه‌ای سخت (mesophase pitch) تولید می‌شوند. در زیر به موارد مربوط به کربن میله‌ای پرداخته می‌شود:
ویژگی‌های کربن میله‌ای:
_ مقاومت شیمیایی: کربن میله‌ای در مقابل اکثر مواد شیمیایی مقاوم است، از جمله اسیدها، بازها، و محلول‌های معدنی.
_ مقاومت در برابر حرارت: کربن میله ای تا دمای بالایی مقاومت دارد و به‌طور معمول در دماهای بالای 2000 درجه سانتیگراد نیز کاربرد دارد.
_ مقاومت الکتریکی: این ماده دارای مقاومت الکتریکی بسیار خوبی است و می‌تواند به عنوان مواد الکتریکی در برنامه‌هایی که الکترونیک یا رسانایی الکتریکی دارد، استفاده شود.
_ سبکی و مقاومت مکانیکی: کربن میله‌ای بسیار سبک و در عین حال دارای مقاومت مکانیکی بسیار بالا است. این ویژگی آن را به یک جایگزین مناسب برای فلزها در برنامه‌هایی که وزن و استحکام اهمیت دارد، می‌کند.
کاربرد کربن میله‌ای در تصفیه آب و فاضلاب
کربن میله‌ای به عنوان یک جاذب فعال کربنی (Activated Carbon) در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب به کار می‌رود. این جاذب مواد آلی و شیمیایی را به سطح خود جذب می‌کند و آب را تصفیه می‌کند. بعد از مدتی، کربن میله‌ای باید با فرآیندهای بازیافت یا تجدید حیات (regeneration) مجدداً فعال شود یا بازیافت شود تا بتواند مجدداً در تصفیه آب و فاضلاب به کار گرفته شود. این فرآیندها به نوبه خود از مصارف مهم کربن میله‌ای در تصفیه آب و فاضلاب محسوب می‌شوند.
_ حذف مواد شیمیایی: کربن میله‌ای همچنین برای حذف مواد شیمیایی مانند کلر، کلرامین، تریهالومتان و مواد شیمیایی آلی دیگر از آب استفاده می‌شود. این کربن‌ها به خصوص در فرآیندهای حذف کلر از آب آشامیدنی بسیار مؤثر هستند.
_ حذف عناصر سنگین: کربن میله‌ای می‌تواند برای حذف عناصر سنگین مانند جیوه، سرب، آرسنیک و سایر فلزات سنگین از آب مورد استفاده قرار گیرد.
_ کاهش بو و طعم نامطبوع: کربن میله‌ای می‌تواند به خوبی بو و طعم نامطبوع در آب را کاهش دهد، که این موضوع در تصفیه آب آشامیدنی بسیار مهم است.
_ حذف مواد آلی: کربن میله‌ای به عنوان جاذب آلی در تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این جاذب با ویژگی‌های خود، مواد آلی ناخواسته را از آب حذف می‌کند. این مواد آلی می‌توانند مواد رنگی، مواد آلاینده، و مواد آلی مختلف دیگر باشند.
دیگر کاربردها:
_ تجهیزات ورزشی: از جمله تجهیزات ورزشی مانند اسکی، اسکیت‌بورد، و راکت تنیس.
_ اتومبیل‌سازی: در خودروسازی برای کاهش وزن و افزایش کارایی و سوخت‌رسانی خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
_ صنعت الکترونیک: در تولید قطعات الکترونیکی مثل قطعات پردازنده و تجهیزات الکترونیکی حساس به وزن و مقاومت الکتریکی.
_ ساخت ورزشگاه‌ها و مخازن فشاری: در صنایع ساختمانی و مهندسی معماری برای اجزا و ساختارهای فشاری کاربرد دارد.
_ صنایع هوافضا و هوپیما‌سازی: از جمله کاربردهای اصلی کربن میله ای در ساخت اجزای سبک و مقاوم در صنایع هوافضا و هوپیما‌سازی می‌باشد، از جمله باله‌های هواپیما.
ساخت و نگهداری:
تولید کربن میله ای به مراحل پیچیده و دقیقی نیاز دارد. ابتدا الیاف PAN یا pitch تولید می‌شوند، سپس این الیاف با یک فرآیند گرمایی کربنیزه می‌شوند. نگهداری کربن میله ای نیازمند محیط خشک و بدون نمایش می‌باشد. همچنین می‌توانند در دماهای بسیار بالا و نیاز به محیط خنکای خاص نگهداری شوند. کربن میله‌ای به عنوان یک ماده فوق‌العاده سبک و مقاوم در صنایع مختلف بسیار ارزشمند است. و در توسعه فناوری‌های پیشرفته و افزایش کارایی و کاهش وزن در انواع محصولات مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
