اخیراً چندین قدرت نظامی و فناوری توجه خود را به حوزه هایی مانند «توسعه صنعت فیبر کربن» معطوف کرده اند. آنها به صورت رقابتی طرح هایی را برای سرعت بخشیدن به توسعه مواد فیبر کربنی تجدیدپذیر، تأسیس مؤسسات تحقیقاتی نوآوری جدید، و هدف اولویت دادن به پیشرفت سریع شش زمینه کلیدی فناوری، از جمله فناوری نانو مهندسی و الیاف کربن، راه اندازی می کنند. این وضعیت به طور فزاینده ای شبیه رقابت بین بسیاری از مدعیان است.
فیبر کربن یک ماده کربنی فیبری است، به رنگ سیاه، بافت سخت. این یک ماده جدید با ترکیبی از خواص الکتریکی، حرارتی و مکانیکی عالی است: از فولاد قوی تر، سبک تر از آلومینیوم، مقاوم تر از فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی، مقاوم تر از فولاد مقاوم در برابر حرارت، و مانند مس رسانای الکتریکی است. به دلیل تکنولوژی ساخت دشوار و ارزش عملی بالا، در صنعت به عنوان "طلای سیاه" شناخته می شود.
فیبر کربن "از بیرون نرم و در داخل سخت است." این نه تنها دارای ویژگی های ضروری مواد کربنی است، بلکه دارای نرمی و قابلیت پردازش الیاف نساجی است. الیاف کربن که چندین برابر نازکتر از موی انسان هستند، میتوانند با ماتریسهایی مانند رزین، کربن، سرامیک و فلزات از طریق فرآیندهای قالبگیری کامپوزیت ویژه ترکیب شوند تا کامپوزیتهای فیبر کربنی با کارایی بالا تولید کنند. اینها می توانند به طور گسترده در هوانوردی، هوافضا، انرژی، حمل و نقل، تجهیزات نظامی و بسیاری از زمینه های دیگر مورد استفاده قرار گیرند و آنها را به مواد مهمی برای دفاع ملی، صنایع نظامی و تولید غیرنظامی و زندگی روزمره تبدیل می کند.
اگرچه فیبر کربن ساده به نظر می رسد، فرآیند تولید آن بسیار پیچیده است. هر اشتباه جزئی می تواند به طور جدی بر عملکرد و ثبات کیفیت فیبر کربن تأثیر بگذارد و آن را بسیار فراتر از دسترس فناوری های پردازش معمولی کند.
امروزه با کاربرد گسترده الیاف کربن و کامپوزیت های آنها، تولید در مقیاس بزرگ به گلوگاه بزرگی برای توسعه صنعتی تبدیل شده است. اگرچه اصول تولید در هر مقیاس یکسان است، اما دشواری کنترل دقیق پارامترهای مختلف فرآیند بسیار متفاوت است. به همین دلیل، تنها تعداد بسیار کمی از کشورها قادر به تولید پایدار الیاف کربن با کارایی بالا هستند و فناوریهای اصلی مدتهاست که عمدتاً توسط غولهای شرکتی در ژاپن و ایالات متحده کنترل میشوند.
در سالهای اخیر، برای رفع نیازهای ساختوساز دفاع ملی چین، الیاف کربن و کامپوزیتهای آن بهعنوان یک پروژه کلیدی با حمایت ملی در فهرست قرار گرفتهاند.
اخیراً چندین قدرت نظامی و فناوری توجه خود را به حوزه هایی مانند «توسعه صنعت فیبر کربن» معطوف کرده اند. آنها به صورت رقابتی طرح هایی را برای سرعت بخشیدن به توسعه مواد فیبر کربنی تجدیدپذیر، تأسیس مؤسسات تحقیقاتی نوآوری جدید، و هدف اولویت دادن به پیشرفت سریع شش زمینه کلیدی فناوری، از جمله فناوری نانو مهندسی و الیاف کربن، راه اندازی می کنند. این وضعیت به طور فزاینده ای شبیه رقابت بین بسیاری از مدعیان است.
فیبر کربن یک ماده کربنی فیبری است، به رنگ سیاه، بافت سخت. این یک ماده جدید با ترکیبی از خواص الکتریکی، حرارتی و مکانیکی عالی است: از فولاد قوی تر، سبک تر از آلومینیوم، مقاوم تر از فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی، مقاوم تر از فولاد مقاوم در برابر حرارت، و مانند مس رسانای الکتریکی است. به دلیل تکنولوژی ساخت دشوار و ارزش عملی بالا، در صنعت به عنوان "طلای سیاه" شناخته می شود.
فیبر کربن "از بیرون نرم و در داخل سخت است." این نه تنها دارای ویژگی های ضروری مواد کربنی است، بلکه دارای نرمی و قابلیت پردازش الیاف نساجی است. الیاف کربن که چندین برابر نازکتر از موی انسان هستند، میتوانند با ماتریسهایی مانند رزین، کربن، سرامیک و فلزات از طریق فرآیندهای قالبگیری کامپوزیت ویژه ترکیب شوند تا کامپوزیتهای فیبر کربنی با کارایی بالا تولید کنند. اینها می توانند به طور گسترده در هوانوردی، هوافضا، انرژی، حمل و نقل، تجهیزات نظامی و بسیاری از زمینه های دیگر مورد استفاده قرار گیرند و آنها را به مواد مهمی برای دفاع ملی، صنایع نظامی و تولید غیرنظامی و زندگی روزمره تبدیل می کند.
اگرچه فیبر کربن ساده به نظر می رسد، فرآیند تولید آن بسیار پیچیده است. هر اشتباه جزئی می تواند به طور جدی بر عملکرد و ثبات کیفیت فیبر کربن تأثیر بگذارد و آن را بسیار فراتر از دسترس فناوری های پردازش معمولی کند.
امروزه با کاربرد گسترده الیاف کربن و کامپوزیت های آنها، تولید در مقیاس بزرگ به گلوگاه بزرگی برای توسعه صنعتی تبدیل شده است. اگرچه اصول تولید در هر مقیاس یکسان است، اما دشواری کنترل دقیق پارامترهای مختلف فرآیند بسیار متفاوت است. به همین دلیل، تنها تعداد بسیار کمی از کشورها قادر به تولید پایدار الیاف کربن با کارایی بالا هستند و فناوریهای اصلی مدتهاست که عمدتاً توسط غولهای شرکتی در ژاپن و ایالات متحده کنترل میشوند.
در سالهای اخیر، برای رفع نیازهای ساختوساز دفاع ملی چین، الیاف کربن و کامپوزیتهای آن بهعنوان یک پروژه کلیدی با حمایت ملی در فهرست قرار گرفتهاند.