دو مزیت بارز و مهم الیاف کربن تک جهته شرکت CTech-LLC، استحکام عالی و وزن بسیار پایین این الیاف است. وزن مخصوص الیاف کربن در حدود 1/8 است در حالی که آهن دارای وزن مخصوص 7/8 می‌باشد. الیاف کربن همچنین سبکتر از آلومینیم و الیاف شیشه با وزن مخصوص به ترتیب 2/7 و 2/5 می‌باشد. علاوه بر این الیاف کربن تک جهته از خواص مکانیکی و مدول الاستیسیته بالایی برخوردارند. استحکام ویژه الیاف کربن با تقسیم استحکام کششی بر چگالی محاسبه می‌شود که حدودا ده برابر استحکام ویژه آهن و مدول الاستیسیته الیاف کربن حدود 7 برابر آهن است. به همین دلیل الیاف کربن با توجه به سبکی و وزن پایین، جهت جایگزینی مواد فلزی مرسوم بسیار مورد توجه است. از جمله ویژگی‌های الیاف کربن تک جهته اینکه به دلیل خستگی تخریب نمی‌گردد، دچار خوردگی نمی‌شود و از لحاظ خواص شیمیایی و حرارتی پایدارند، از طرف دیگر قابلیت اطمینان بالا و خواص ثابت در گذر زمان و تحت شرایط محیطی مختلف، موجب استفاده بیش از پیش از الیاف کربن تک جهته شده است.
در حال حاضر قطعات سازه‌ای هواپیما بوئینگ787 و سایر هواپیماها با مواد کامپوزیتی متشکل از الیاف کربن تک جهته و یا پارچه کربن ساخته می‌شوند. از جمله قطعات کامپوزیتی می‌توان به بدنه و بال‌های اصلی، دم هواپیما و دیگر اعضای سازه هواپیما اشاره کرد که به مراتب سازه را سبکتر کرده و مصرف سوخت را کاهش و انعطاف‌پذیری در طراحی را افزایش می‌دهد.الیاف کربن تک جهته با قرار گرفتن در بستر ماتریس (چسب یا رزین) با ماده زمینه پیوندی قوی برقرار می کند و موجب پوشش کامل سطح می گردد. این پوشش کامپوزیتی باعث افزایش استحکام و کارایی اعضای سازه ای در برابر بارهای مختلف وارد بر سازه می شود.
مزایا الیاف کربن تک جهته ™UCW
- وزن کم و سبک
- استحکام کششی بالا
- مقاومت بالا در برابر خوردگی در محیط های اسیدی و قلیایی
- استحکام بالا در برابر ضربه و خستگی
- ضریب انبساط حرارتی پایین
- حمل و نصب آسان و صرفه جویی در زمان و هزینه پروژه
- قیمت مناسب به نسبت افزایش استحکام و کارایی و در مقایسه با دیگر روش ها
- مقاوم در برابر بارگذاری ضربه ای
- امکان استفاده در سطوح مختلف
- سازگار با انواع چسب ها شامل رزین های اپوکسی، پلی استر و..
- همه‌ی این ویژگی ها در کنار افزایش تولید الیاف کربن در بازار جهانی و قیمت مناسب الیاف کربن تک جهته باعث افزایش روز افزون خرید و فروش الیاف کربن و استفاده از آن ها در پروژه های مختلف شده است.
کاربرد الیاف کربن تک جهته ™UCW
- مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای انواع سیستم های سازه‌ای
- بازسازی ساختمان ها
- افزایش ظرفیت باربری المان های ساختمانی
- ایجاد تغییر در کاربری سازه
- صنعت خودروسازی،هواپیما سازی،قایق ها، موشک‌ها و…
- اجزای سازه ای ماهواره‌ها
- اجزای مصنوعی در حوزه پزشکی
- صنعت ساختمان به منظور مقاوم سازی و بهسازی لرزهای
سبک بودن الیاف کربن تک جهته و استحکام کششی بالای آن دو ویژگی بارز این مواد است که باعث کاربرد وسیع الیاف کربن در زمینه های مختلف و درنتیجه تولید روزافزون این الیاف شده است. یکی از مهم ترین کاربردهای الیاف کربن تک جهته استفاده از آن در صنعت ساختمان است؛ مقاوم سازی با الیاف کربن تک جهته از نظر اقتصادی و همچنین زمانی بسیار به صرفه است و دوام بالایی نیز دارد و منجر به تقویت عضو سازه ای موردنظر از لحاظ خمش،برش،خوردگی و.. می شود، ضمن آنکه تغییر چندانی در ابعاد عضو سازه ای ایجاد نمی شود.
مقایسه الیاف کربن تک جهته و پارچه کربن
الیاف کربن تک جهته در مقایسه با الیاف کربن دو جهته هزینه کمتری دارد، از این رو می توان به منظور صرفه جویی اقتصادی در تولید قطعاتی که مستلزم استفاده از حجم قابل توجهی الیاف کربن هستند از الیاف کربن تک جهته استفاده کرد. علاوه بر این الیاف کربن تک جهته سبکتر از الیاف کربن دو جهته هستند که این خود سبب می‌گردد وزن محصولات نهایی تولید شده به وسیله الیاف کربن تک جهته به مراتب کمتر از الیاف کربن دو جهته باشند.
الیاف کربن تک جهته شرکت CTech-LLC برای اجزا و قطعاتی که به مقاومت در جهت‌های مختلف نیاز دارند مناسب نیستند، برای مثال در قطعات کامپوزیتی که در خودروها و یا دیگر اجزایی که به استحکام در همه جهات نیاز دارند، باید از انواع دیگر الیاف کربن مانند پارچه کربن به صورت بافت ساده یا حصیری (Plain)، بافت ساتن (Satin) و بافت توییل (Twill) استفاده شود. همچنین قطعاتی که از الیاف کربن تک جهته ساخته می شوند، بسیار ساده و یکنواخت هستند، از این رو به طور معمول سازنده از یک لایه پارچه کربن به عنوان لایه نهایی وبیرونی قطعه مورد نظر استفاده می کند که ظاهر زیبایی به قطعه مورد نظر ببخشد. برای مثال قاب های دوچرخه از چند لایه الیاف کربن تک جهته که مقاومت و سختی لازم برای آن را تأمین می کنند، ساخته شده و در نهایت یک لایه پارچه کربن توییل بر روی آن کشیده می‌شود.