أجزاء معدنية من ألياف الكربون الأسود

تشير الأجزاء المعدنية المصنوعة من ألياف الكربون السوداء عادةً إلى المواد المركبة المعدنية المدعمة بألياف الكربون. ألياف الكربون هي مادة ليفية غير عضوية عالية القوة ومعامل المرونة، وتتميز بالخصائص التالية:
خفيف الوزن وعالي القوة: تبلغ كثافة ألياف الكربون حوالي 1.5-2 جم/سم³، وهو ما يعادل ربع كثافة الفولاذ ونصف كثافة سبائك الألومنيوم، لكن قوتها تفوق قوة الفولاذ بأربعة إلى خمسة أضعاف.
مقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة: قادر على الحفاظ على الأداء في درجات حرارة قصوى، حتى في جو غير مؤكسد عند 3000 درجة مئوية، فلن ينصهر أو يلين، ويمكنه الحفاظ على مرونته عند درجة حرارة النيتروجين السائل.
مقاومة التآكل: يتميز بمقاومة عالية للمواد الكيميائية مثل الأحماض والقلويات، ولا يتآكل بسهولة.
مقاومة الإجهاد: بالمقارنة مع المواد المعدنية، تتمتع مواد ألياف الكربون بمقاومة ممتازة للإجهاد وتؤدي أداءً جيدًا في ظل ظروف الضغط العالي والتحميل المتكرر.
معامل تمدد حراري منخفض: يتميز ألياف الكربون بمعامل تمدد حراري منخفض، مما يعني أنه يتمتع بثبات أبعاد جيد في ظل تغيرات درجة الحرارة.
الموصلية: تتمتع ألياف الكربون بموصلية جيدة ويمكن استخدامها في التطبيقات التي تتطلب الموصلية.
جدوى التصميم: يمكن تصميم أجزاء ذات خصائص ميكانيكية محددة باستخدام مواد مركبة من ألياف الكربون عن طريق تغيير اتجاه وعدد طبقات الألياف، مما يوفر مرونة أكبر.