Çin Dünyanın En Güçlü Karbon Fiberlerinden Birini Seri Üretime Taşıdı

Çin, stratejik malzeme teknolojisinde yeni bir kilometre taşını geride bıraktı. Ülkenin en büyük yapı malzemeleri üreticisi, laboratuvar ortamında geliştirdiği ultra yüksek dayanımlı karbon fiberi fabrika ölçeğine taşıdığını duyurdu. T1200 sınıfı bu malzeme, şimdiye kadar yalnızca birkaç ülkenin ulaşabildiği bir mukavemet seviyesini temsil ediyor. Paris’teki JEC World fuarında sergilenen teknoloji, havacılıktan savunmaya kadar pek çok alanda mevcut malzeme standartlarını yeniden tanımlayabilir.

Çin Yüksek Dayanımlı Karbon Fiber Teknolojisinde Yeni Bir Aşamaya Ulaştı

Çin Ulusal Yapı Malzemeleri Grubu’nun geliştirdiği yeni nesil karbon fiber, Paris’teki JEC World fuarında ilk kez sergilendi. Şirket mühendisleri, laboratuvar aşamasında üretilen ileri kompozit malzemeyi seri üretime geçirmeyi başardı.

Paylaşılan bilgilere göre kurulan üretim hattı yıllık yaklaşık 100 ton kapasiteye sahip bulunuyor. Projede görev alan mühendisler daha önce sınırlı miktarda üretilebilen ultra dayanıklı karbon fiber malzeme teknolojisinin artık daha geniş ölçekte kullanılabileceğini belirtiyor. Uzmanlar Çin T1200 karbon fiber üretimi ile birlikte yüksek dayanımlı karbon fiber teknolojisi alanında önemli bir eşik aşıldığını değerlendiriyor.

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

Araştırma ekibi ayrıca fiberlerin insan saçından yaklaşık on kat daha ince olduğunu aktarıyor. Uzmanlar ultra dayanıklı karbon fiber malzeme teknolojisinin yüksek dayanım ile düşük ağırlığı bir araya getirmesi nedeniyle havacılık ve ileri mühendislik uygulamaları açısından büyük avantaj sunduğunu ifade ediyor.

Araştırma ekibi, geliştirdikleri karbon fiberin ne denli sağlam olduğunu kanıtlamak için çarpıcı bir deneye imza attı. Mühendisler, yaklaşık 120 bin karbon fiber teli bükerek son derece ince ama güçlü bir halat elde etti.

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

Karbon fiber üretimi oldukça karmaşık ve hassas bir üretim süreci gerektiriyor. Üretimde kullanılan öncül lifler ilk aşamada yaklaşık 200 ila 300 derece sıcaklıkta ön oksidasyon işleminden geçiriliyor.

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

Karbon fiber üretimi uzun yıllar boyunca Japonya ve ABD merkezli şirketlerin hakimiyetinde bulunuyordu. Japonya merkezli Toray Industries yaklaşık 29 bin tonluk üretim kapasitesi ile küresel pazarın en büyük oyuncularından biri olarak öne çıkıyor.

Mitsubishi Chemical, havacılık ve hiper otomobil sektörlerinde artan talebi karşılamak için üretim kapasitesini 2027’ye kadar iki katına çıkarma hedefi koydu. Güney Koreli Hyosung, 2028 itibarıyla yıllık üretimini 24 bin ton seviyesine taşımayı planlıyor. ABD merkezli Hexcel ise başta savunma sanayi projeleri olmak üzere kritik karbon fiber tedarik zincirinin önemli halkalarından biri konumunda bulunuyor.

Analistler Çin T1200 karbon fiber üretimi sayesinde küresel karbon fiber pazarındaki rekabet dengesinin değişebileceğini değerlendiriyor. Uzmanlar Asya Pasifik karbon fiber pazarı büyümesi ile birlikte bölgenin hem üretim hem de tüketim açısından dünyanın en büyük merkezi haline geldiğini ifade ediyor.