تصنيف وتسمية ألياف الكربون

حاليًا، تشتمل المنتجات الرئيسية لألياف الكربون على ثلاث فئات: القائمة على البولي أكريلونيتريل، والقائمة على الأسفلت، والقائمة على المواد اللاصقة. وتنقسم كل فئة أيضًا إلى العديد من الأصناف نظرًا لاختلاف أنواع الألياف الخام والعمليات وخصائص ألياف الكربون النهائية. مصطلح "ألياف الكربون" هو في الواقع مصطلح جماعي لأنواع مختلفة من ألياف الكربون، لذا فإن التصنيف والتسمية مهمان للغاية.
في أواخر السبعينيات، أنشأ الاتحاد الدولي للكيمياء النظرية والتطبيقية (IUPAC) لوائح لتصنيف وتسمية ألياف الكربون. أولاً، يتم استخدام PAN (بولي أكريلونيتريل)، وMP (أسفلت الطور المتوسط)، وVS (لاصق) لتمثيل فئة ألياف الكربون. بعد ذلك، يتم استخدام الحروف الإنجليزية الصغيرة لتمثيل درجة حرارة المعالجة الحرارية، مثل lht (تمثل درجة حرارة المعالجة الحرارية أقل من 1400 درجة) وhht (درجة حرارة المعالجة الحرارية أعلى من 2000 درجة). بعد ذلك، تتم إضافة رموز الأداء (مثل HT للقوة العالية، ومعامل HM العالي، وSHT فائق القوة، وHTHS عالي القوة والإجهاد العالي، ومعامل IM المتوسط، ومعامل UHM العالي للغاية، وما إلى ذلك). تمت الإشارة أيضًا إلى أن ألياف الكربون القائمة على البولي أكريلونيتريل واللاصقة والعادية من الصعب جرافيت الكربون البوليمر، في حين أن ألياف الكربون القائمة على طبقة الميزوف وألياف الكربون المزروعة بالبخار من السهل جرافيتي الكربون.
في المؤتمر الدولي الثالث لألياف الكربون (لندن، 1985)، تم اقتراح تصنيف ألياف الكربون إلى المستويات الخمسة التالية بناءً على خصائصها الميكانيكية.
الحجم الفائق للوضع (UHM): معامل أعلى من 395 جيجا باسكال؛
حجم الوضع العالي (HM): المعامل بين 310 و395 جيجا باسكال؛
مستوى المعامل المتوسط ​​(IM): المعامل بين 255 و310 GPa؛
قوة عالية جدًا (UHT): قوة أعلى من 3.5 جيجا باسكال،
معامل أقل من 255 جيجا باسكال؛
مستوى القوة العالية (HT): تصل القوة إلى 3.5 جيجا باسكال.
كلتا طريقتي التصنيف لها عيوب. في الوقت الحاضر، تتم الإشارة إلى تصنيف منتجات ألياف الكربون عالية الأداء من قبل الشركات المصنعة نفسها: نوع الألياف الخام، وعدد مسام الألياف المفردة، والقطر، وطريقة الترتيب (مثل التوازي، والتشابك، والالتواء، وما إلى ذلك)، وما إذا كانت هناك معالجة سطحية (ونوعه)، وما إذا كان هناك تحجيم (ونوع عامل التحجيم)، وما إلى ذلك. يمكن رؤية بعض أسماء وخصائص المنتجات المهمة عالية الأداء في ألياف الكربون القائمة على البولي أكريلونيتريل وألياف الكربون القائمة على الأسفلت.