Il-materjali tal-fibra tal-karbonju qed jiksbu popolarità minħabba l-firxa wiesgħa tagħhom ta 'applikazzjonijiet f'affar aerospazjali, karozzi, trasport ferrovjarju, apparat mediku high-end u tagħmir sportiv. Il-proprjetajiet ta 'saħħa għolja tagħha ġabu tama ġdida għall-iżvilupp f'ħafna industriji. Il-fibra tal-karbonju tista 'tiġi kklassifikata f'tipi bbażati fuq il-pitrolju u bbażati fuq il-bijo-bijo. Fil-preżent, il-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-pitrolju għandha prestazzjoni superjuri u volum ta 'produzzjoni ogħla minn fibra tal-karbonju bbażata fuq il-bijo, iżda din tal-aħħar għad għandha potenzjal sinifikanti.
Il-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-petrolju tiddomina s-suq
Prodotti tal-fibra tal-karbonju bbażati fuq il-pitrolju bħalissa huma l-mexxejja tas-suq. Dawn jinkludu fibri tal-karbonju bbażati fuq il-PolyAcrylonitrile (PAN), ibbażati fuq il-pitch u bbażati fuq il-viscose. Il-fibri tal-karbonju bbażati fuq il-PAN jammontaw għal aktar minn 90% tal-produzzjoni totali tal-fibra tal-karbonju, il-fibri bbażati fuq il-pitch jammontaw għal madwar 7%, u l-fibri bbażati fuq il-viscose jammontaw għal madwar 1%. Din id-differenza hija dovuta prinċipalment għal differenzi fil-prestazzjoni u d-diffikultà tal-ipproċessar. Il-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-pan hija l-prodott dominanti fis-suq u l-pedament tal-pożizzjoni tas-suq tal-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-pitrolju.
Il-fibra tal-karbonju hija filament irqiq tal-għaġeb magħmul minn kristalli tal-karbonju kważi puri b'dijametru ta '5 - 10 mikrometri. Għandu ħames darbiet is-saħħa mekkanika u d-doppju tal-ebusija tal-azzar. Il-fibra tal-karbonju kienet oriġinarjament magħmula minn materjali bbażati fuq il-pjanti bħal ċelluloża u rayon, iżda aktar tard ġiet sostitwita bi prodotti bbażati fuq il-pitrolju minħabba l-inqas spiża tagħhom u prestazzjoni aħjar.
Biex tagħmel il-fibra tal-karbonju, il-pitrolju l-ewwel jiġi pproċessat f'taġen tossiku ħafna. Huwa mfassal f'filamenti fini u mbagħad imsaħħan f'forni ħielsa mill-ossiġnu. Madankollu, dan il-proċess ta 'produzzjoni jikkonsma enerġija konsiderevoli u jiġġenera bosta emissjonijiet u tossini. B'differenza fil-passat meta l-ispiża kienet it-tħassib ewlieni, is-sostenibbiltà issa hija iktar kritika u l-pitrolju m'għadux irħis.
Għaliex tiżviluppa fibra tal-karbonju bbażata fuq il-bijo?
Meta mqabbel ma 'fibri bbażati fuq il-pan, il-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-bijo-bijoloġiku għandha prestazzjoni ta' nofs sa low-end. Allura għaliex tiżviluppaha? Dan jirrikjedi li wieħed jifhem l-iżvantaġġi tal-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-pitrolju.
Il-produzzjoni tal-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-pitrolju hija intensiva fl-enerġija, tipproduċi sustanzi ta 'ħsara, u tagħmel ħsara lill-ambjent. Barra minn hekk, il-prodotti tal-fibra tal-karbonju huma diffiċli biex jirriċiklaw, li jirriżultaw fi spejjeż għoljin ta 'produzzjoni u diffikultajiet ta' wara l-ipproċessar. Sabiex titnaqqas l-ispejjeż tal-produzzjoni u d-dipendenza fuq il-materja prima fossili, ir-riċerka fuq prekursuri tal-fibra tal-karbonju bbażati fuq il-bijo-bijoloġiċi qed tiġbed l-attenzjoni. Pereżempju, iz-zokkor lignin, gliċerina u lignocellulosic qed jiġu esplorati bħala materja prima alternattiva.
Il-protezzjoni ambjentali hija kwistjoni globali urġenti u kunsens fost il-pajjiżi kollha. Għalkemm il-materjali tal-fibra tal-karbonju għandhom vantaġġi ovvji, mhumiex favur l-ambjent. Għalhekk, ix-xjentisti qed ifittxu soluzzjonijiet, u n- "newtralità tal-karbonju" saret forza għall-iżvilupp ta 'fibra tal-karbonju bbażata fuq il-bijo. Il-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-pitrolju ma tistax tissostitwixxi l-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-bijo, u fil-futur, iż-żewġ tipi se jiżviluppaw b'mod parallel. Iċ-ċavetta hija liema direzzjoni se tara skoperti u kisbiet akbar.
