ภาพปกจาก Pixabay.com 

     เคยสังเกตุไหมว่ารถรถยนต์บางคันบนท้องถนนหรือในสนามแข่งรถ ใส่คาร์บอนไฟเบอร์ที่ฝากกระโปรงหน้า ฝากระโปรงหลัง หรือส่วนอื่น ๆ ของรถ ให้ความรู้สึกเท่และสวยงาม แต่รู้หรือไม่ว่าคาร์บอนไฟเบอร์ทำมาจากอะไรและมีไว้เพื่ออะไร

ฝากระโปรงคาร์บอนไฟเบอร์ภาพจากเจ้าของกระทู้

     คาร์บอนไฟเบอร์เป็นพอลิเมอร์และบางครั้งเรียกว่าไฟเบอร์กราไฟต์ เป็นวัสดุที่แข็งแรงมากและมีน้ำหนักเบามาก คาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงกว่าเหล็กถึงห้าเท่าและแข็งกว่าเหล็กกล้าสองเท่า แม้ว่าคาร์บอนไฟเบอร์จะแข็งแกร่งกว่าเหล็ก แต่ก็มีน้ำหนักที่เบากว่าเหล็กมาก ทำให้เป็นวัสดุการผลิตที่เหมาะสำหรับหลาย ๆ ชิ้นส่วนสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์

    คาร์บอนไฟเบอร์ภาพจาก pixabay.com

    คาร์บอนไฟเบอร์ทำมาจากเส้นใยผลึกที่บางและแข็งแรงของคาร์บอนที่ใช้ในการเสริมสร้างวัสดุ เส้นใยคาร์บอนจะบางกว่าเส้นผมของมนุษย์และเส้นใยนี้จะมีความแข็งแรงเมื่อบิดเข้าหากันเหมือนเส้นด้าย จากนั้นก็สามารถนำมาสานกันเป็นผ้าและหากจำเป็นต้องใช้รูปทรงถาวรคาร์บอนไฟเบอร์สามารถวางบนแม่พิมพ์และเคลือบด้วยเรซิ่นหรือพลาสติกได้

Advertisement

Advertisement

คุณสมบัติคาร์บอนไฟเบอร์:

  • มีความแข็งสูง
  • มีความต้านทานแรงดึงสูง
  • มีอัตราส่วนน้ำหนักต่อความแข็งแรงต่ำ
  • มีความทนทานต่อสารเคมีสูง
  • ทนอุณหภูมิความร้อนได้มาก
  • มีการขยายตัวทางความร้อนต่ำ

ด้วยเหตุนี้คาร์บอนไฟเบอร์จึงเป็นที่นิยมอย่างมากในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น การบิน อวกาศ ยานยนต์ การทหาร และสันทนาการ

คาร์บอนไฟเบอร์ภาพจาก Pixabay.com

ประวัติโดยย่อเกี่ยวกับคาร์บอนไฟเบอร์

   ผู้ที่คิดค้นเส้นใยคาร์บอน เป็นคนแรกนั้นคือ Thomas Edison ในปี คศ 1879 เขาได้คิดค้นใยคาร์บอนนี้ขึ้นมาเพื่อใช้ทำไส้หลอดไฟฟ้าเท่านั้น ต่อมาในปี 1958 เส้นใยคาร์บอนได้นำมาต่อยอดให้มีประสิทธิภาพสูงถูกคิดค้นนอกเมืองคลีฟแลนด์รัฐโอไฮโอ เส้นใยเหล่านี้มีคาร์บอนประมาณ 20% และมีความแข็งแรงและความแข็งต่ำ และในปี 1963 กระบวนการผลิตได้รับการพัฒนาที่ศูนย์วิจัยอังกฤษซึ่งเป็นจุดที่ศักยภาพด้านความแข็งแกร่งของคาร์บอนไฟเบอร์ได้รับการยอมรับตั้งแต่นั้นมา

Advertisement

Advertisement

ทำคาร์บอนไฟเบอร์อย่างไร: (ภาพรวมของกระบวนการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์)

     คาร์บอนไฟเบอร์ทำจากกระบวนการผลิตที่มีสารเคมีและเครื่องจักรกล มันเริ่มต้นจากการดึงเส้นใยยาว ๆ แล้วทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นโดยไม่ต้องสัมผัสกับออกซิเจนเพื่อป้องกันไม่ให้เส้นใยถูกเผา เมื่อกระบวนการคาร์โบไนเซชันเกิดขึ้นอะตอมภายในของเส้นใยสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงทำให้เกิดอะตอมที่ไม่ใช่คาร์บอน สิ่งนี้ทำให้เส้นใยประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนอย่างแน่นหนา

เคสโทรศัพท์คาร์บอนภาพจาก unsplash.com

      คาร์บอนไฟเบอร์สามารถทำได้เกือบทุกอย่าง เช่น หากคุณต้องการเคสโทรศัพท์คาร์บอนไฟเบอร์สักอันนึงก็สามารถทำได้ รูปร่างที่แตกต่างมากมายทำด้วยคาร์บอนไฟเบอร์และวัสดุเชิงประกอบอื่น ๆ ได้แก่ :

Advertisement

Advertisement

  • เฟรมจักรยาน
  • ปีกเครื่องบิน
  • เพลาขับยานยนต์
  • ท่อไอเสีย
  • ตู้คอนเทนเนอร์
  • ใบพัดเครื่องบิน, เรือ เป็นต้น 
  • ส่วนประกอบรถยนต์ คาร์บอนไฟเบอร์สามารถลดน้ำหนักรถยนต์ได้ 50% ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพลดอัตราการสิ้นเปลืองการใช้เชื้อเพลิงได้เกือบ 35% โดยไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของรถยนต์หรือความปลอดภัยของผู้โดยสาร

     จะเห็นได้ว่าคาร์บอนไฟเบอร์นั้นมีประโยชน์มากไม่ใช่แค่ติดให้ดูสวยงามอย่างเดียว ทั้งน้ำหนักเบาแข็งแรงกว่าเหล็กหลายเท่า แต่ราคานั้นก็แพงเช่นกันขึ้นอยู่กับวัสดุที่ทำ