Çin Dünyanın En Güçlü Karbon Fiberlerinden Birini Seri Üretime Taşıdı

Çin, stratejiklik malzemeler teknolojisinde yepyeni tek kilometre taşını geride bıraktı. Ülkenin en büyük yapı malzemeleri üreticisi, laboratuvarlar ortamında geliştirdiği ultra yüksek dayanımlı karbon fiberi imalathane ölçeğine taşıdığını duyurdu. T1200 sınıfı bu malzeme, şimdiye kadar yalnızca birkaç ülkenin ulaşabildiği tek mukavemet seviyesini temsilcilik ediyor. Paris’teki JEC World fuarında sergilenen teknoloji, havacılıktan savunmaya kadar pek çok alanda şimdiki malzemeler standartlarını yeniden tanımlayabilir.

Çin Yüksek Dayanımlı Karbon Fiber Teknolojisinde Yeni Bir Aşamaya Ulaştı

Çin Ulusal Yapı Malzemeleri Grubu’nun geliştirdiği yepyeni kuşak karbon fiber, Paris’teki JEC World fuarında birinci kez sergilendi. Şirket mühendisleri, laboratuvarlar aşamasında üretilen ileri kompozit malzemeyi seri üretime geçirmeyi başardı.

Paylaşılan malumatlere göre kurulan üretim hattı yıllık yaklaşık 100 tonları kapasiteye malik bulunuyor. Projede görev saha mühendisler daha önce sınırlı miktarda üretilebilen ultra dayanıklı karbon lifler malzemeler teknolojisinin artık daha geniş ölçekte kullanılabileceğini belirtiyor. Uzmanlar Çin T1200 karbon lifler üretimi ile birlikteki yüksek dayanımlı karbon lifler teknolojisi alanında önemli tek eşik aşıldığını değerlendiriyor.

Karbon fiberin performansını belirleyen “T” derecelendirmesi, malzemenin çekme dayanımına işaret ediyor. Bu seviye yükseldikçe, fiberin kopma sınırına kadar taşıyabileceği gerilimi miktarı da artıyor. Çinli üreticiler oğullar yıllarda karbon lifler üretiminde T300 seviyesinden başlayarak T1000 sınıfına kadar terakki kaydetmişti. Tanıtılan T1200 karbon lifler ise bu zincirin en güçlü halkalarından arasında biri olarak değerlendiriliyor. Teknik veriler malzemenin çekme dayanımının 8 gigapaskal seviyesinin üzerine çıktığını ortaya koyuyor. Bu değer aynı kalınlıktaki çeliğin yaklaşık bağlı katı dayanım manaına geliyor.

Araştırma ekibi ayrıca fiberlerin insanoğlu saçından yaklaşık bağlı kat daha inceliği olduğunu aktarıyor. Uzmanlar ultra dayanıklı karbon lifler malzemeler teknolojisinin yüksek dayanım ile düşük ağırlığı tek araya getirmesi dolayı havacılık ve ileri mühendislik uygulamaları açısından büyük üstünlük sunduğunu ifadeleri ediyor.

Araştırma ekibi, geliştirdikleri karbon fiberin ne denli sağlam olduğunu kanıtlamak için çarpıcı tek deneye imza attı. Mühendisler, yaklaşık 120 binlerce karbon lifler teli bükerek oğullar seviye inceliği ama güçlü tek halat elde etti.

Test sırasında kullanılan halatın kalınlığının ikisi milimetreden daha inceliği olduğu belirtiliyor. Araştırmacılar gerçekleştirilen deneyde bu halatın içinde 54 yetişkin bulunan tek otobüsü çekebildiğini açıkladı. Uzmanlar gerçekleştirilen testin ileri kompozit malzemeler üretimi alanında ulaşılan dayanıklılık seviyesini ortaya koyduğunu değerlendiriyor.

Karbon lifler üretimi oldukça karmaşık ve duyarlı tek üretim süreci lüzumtiriyor. Üretimde kullanılan öncül lifler birinci aşamada yaklaşık 200 ila 300 seviye sıcaklıkta ön oksidasyon işleminden geçiriliyor.

Daha sonraları lifler yaklaşık 2000 seviye sıcaklığa ulaşan karbonizasyon fırınlarında işleniyor. Bu işlem sonucunda liflerin yapısı büyük ölçüde karbon atomlarından oluşan oğullar seviye dayanıklı tek malzemeye dönüşüyor. Elde edilen fiberler yüksek dayanıklılığın yanında oldukça düşük yoğunluğa malik bulunuyor. Uzmanlar bu özelliğin karbon fiberi özellikle havacılık, feza teknolojileri ve elektrikli araç üretimi gibi alanlarda vazgeçilmez hale getirdiğini belirtiyor.

Karbon lifler üretimi uzunluğu yıllar boyunca olan Japonya ve ABD merkezli şirketlerin hakimiyetinde bulunuyordu. Japonya merkezli Toray Industries yaklaşık 29 binlerce tonluk üretim kapasitesi ile küresel pazarın en büyük oyuncularından arasında biri olarak öne çıkıyor.

Mitsubishi Chemical, havacılık ve hiper otomobil sektörlerinde çoğalan talebi karşılamak için üretim kapasitesini 2027’ye kadar ikisi katına çıkarma hedefi koydu. Güney Koreli Hyosung, 2028 itibarıyla yıllık üretimini 24 binlerce tonları seviyesine taşımayı planlıyor. ABD merkezli Hexcel ise başta müdafaa sanayi tasarıleri bulunmak üzere eleştirel karbon lifler tedarikleri zincirinin önemli halkalarından arasında biri başlıkmunda bulunuyor.

Analistler Çin T1200 karbon lifler üretimi sayesinde küresel karbon lifler pazarındaki yarış dengesinin değişebileceğini değerlendiriyor. Uzmanlar Asya Pasifik karbon lifler pazarı büyümesi ile birlikteki bölgenin hem üretim hem da tüketim açısından dünyanın en büyük orta haline geldiğini ifadeleri ediyor.