فناوری

”الیاف کربن”؛ یک فناوری علمی- سیاسی

الیاف کربن - فایبر کربن
نوشته شده توسط محمدهادی تقی نتاج

در روزهای اخیر و در بین محافل سیاسی کشورمان باز هم واژه ای جدید نقل محافل شده است که از منظر علمی دارای ابعاد متنوع و جذابی است و می توان با یک بررسی هرچند مختصر به اهمیت و پیچیدگی آن از منظر علمی و کاربرد تکنولوژیک پی برد.
واژه ”الیاف کربن” که در سخنرانی چند روز قبل مقام معظم رهبری و سخنگوی سازمان انرژی اتمی در فضای رسانه ای کشور مطرح شد، همین واژه مذکور است که قصد داریم چند سطری در خصوص آن در یادداشت پیش رو توضیح دهیم.

الیاف کربن

الیاف کربن از دسته الیاف پیشرفته می باشد که به علت خصوصیات و مشخصه های منحصر به فردش در صنایع مختلف و البته در قسمت هایی حساس و پراهمیت کاربرد دارد. استحکام این الیاف با توجه به گرید الیاف به کار برده شده می تواند به ۵ تا ۱۰ برابر فولاد ساختمانی رسیده و در عین ناباوری چگالی کمتر از آلومینیم داشته باشد. رسانایی الکتریکی بالا و به طور هم زمان مقاومت عالی در برابر حرارت از دیگر ویژگی های الیاف کربن می باشد.
خصوصیات ذکر شده و همچنین قابلیت بافته شدن، به الیاف کربن این ویژگی را داده است که بتوان موادی با استحکام بسیار بالا اما به شدت سبک طراحی و در صنایعی نظیر هواپیماسازی، خودروسازی، ساختمان سازی و عمران (مانند ستون های ساختمانی، پل ها و تونل ها)، تولید مخازن CNG، نفت و دریا، توربین سازی و مواردی بسیاری مورد استفاده قرار داد.
اما مورد کاربردی که در روزهای اخیر به آن اشاره شده و طرف غربی مذاکره کننده بهانه جویی های جدید خود را بر روی آن متمرکز نموده است، بحث کابرد این الیاف فوق پیشرفته در نسل جدید سانتریفیوژها می باشد.

سوالی که در این بخش مطرح می شود این است که دلیل استفاده از این ماده با این خواص ویژه در سانتریفیوژهای هسته ای چیست؟

همان طور که واضح است سانتریفیوژ، ابزاری است که باید با چرخش با دور بسیار بالا عمل غنی سازی اورانیوم را انجام دهد. این دور بالا به چند هزار دور در دقیقه و در سانتریفیوژهای پیشرفته و نسل نوین حتی به صدهزار دور در دقیقه می رسد. عددی اعجاب انگیز که با یک محاسبه ساده نشان می دهد که طبق اصل شتاب گریز از مرکز و نیرویی که حاصل از این شتاب خواهد بود چه میزان از مقاومت برای تجهیزات مورد استفاده در این سانتریفیوژها لازم می باشد.
پس در اولین نکته، این مقاومت بالای مواد مورد استفاده در سانتریفیوژ است که باید مورد توجه طراحان و دانشمندان این حوزه قرار گیرد. مورد بعدی مبحث چگالی و سبک بودن مواد به کار برده شده می باشد. درست است که فولادهایی با مقاوت بسیار بالا در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و آلیاژهای فولاد می توانند این نیرو و تنش را در سانتریفیوژ تحمل نمایند؛ اما وقتی مساله سبکی و وزن پایین پیش می آید هرگز نمی توان از چنین مواد سنگین و چگالی استفاده نمود. اینجاست که الیاف کربن با ویژگی های منحصر به فرد ذکر شده به کار می آیند و می توانند با تحمل نیروی وارده و همچنین وزن مناسب، دورهای بالا را در این صنعت تامین نمایند.
خصوصیت ویژه دیگر الیاف کربن مقاومت بالا در برابر انواع تنش نظیر پیچشی، خمشی و سایشی است. این ویژگی خاص نیز عامل دیگری است که محققان به این سمت بروند تا از این ماده پرکاربرد در صنعت هسته ای نیز بهره ببرند و نیازهای خود در زمینه مقابله با تنش های مختلف موجود در این زمینه را رفع نمایند.
نکته نهایی قابل اشاره این است که الیاف اکریلیک تجاری مورد استفاده برای تولید الیاف کربن، همان الیاف به کار رفته در پوشاک ، فرش و پتو هستند و از این حیث می توان امیدوار بود که هرمقدار هم سختگیری ها برای واردات این محصولات به کشور از طرف کشورهای غربی صورت گیرد، بتوان از طرق مختلف این مواد حساس و پرکاربرد را وارد کشور نمود. زیرا دانشمندان کشورمان در زمینه دانش تولید این محصول استراتژیک در سال های اخیر به استقلال و خودکفایی رسیده اند و نیازی به واردات مستقیم این محصول به کشور نمی باشد. اکنون کشورمان با دارا بودن خط تولید الیاف T300 توانسته یازدهمین کشور دنیا لقب بگیرد که موفق به تولید این محصول شده است.

درباره نویسنده

محمدهادی تقی نتاج

دیدگاه شما چیست