غالبًا ما تأتي ألياف الكربون على شكل أقمشة منسوجة، مما يسهل العمل بها ويمكن أن يوفر قوة إضافية اعتمادًا على التطبيق. ولذلك، هناك العديد من النسج المستخدمة في أقمشة ألياف الكربون. وأكثرها شيوعًا هي النسيج العادي، ونسيج التويل، ونسيج الساتان، والتي سنقدمها بالتفصيل على التوالي.
نسج عادي: تبدو ألواح ألياف الكربون المنسوجة بشكل عادي متناظرة ولها مظهر صغير على شكل رقعة الشطرنج. في هذا النسج، يتم نسج الخيوط بنمط علوي/سفلي. المسافة بين السحب المتشابكة صغيرة جدًا، مما يجعل النسيج العادي مستقرًا للغاية. ثبات النسيج هو قدرة القماش على الحفاظ على زاوية النسج واتجاه الألياف. نظرًا لثباته العالي، فإن النسيج العادي أقل ملاءمة للاستخدام في الطبقات ذات الخطوط المعقدة ولن يكون مرنًا مثل بعض النسج الأخرى. بشكل عام، تعتبر الأقمشة المنسوجة البسيطة مناسبة لمظهر الصفائح المسطحة والأنابيب والهياكل المنحنية ثنائية الأبعاد.
نسج التويل: يتمتع التويل بمرونة جيدة، ويمكن تشكيله في صور ظلية معقدة، وهو أسوأ من نسج الساتان في الحفاظ على ثبات القماش، ولكنه ليس بجودة النسيج العادي. بالمقارنة مع النسيج العادي، فإن المسافة الأطول بين تشابكات السحب تعني تجعيدًا أقل وتركيزات إجهاد محتملة أقل.
النسيج أحادي الاتجاه: يُسمى النسيج أحادي الاتجاه أيضًا بنسيج UD في الصناعة. كما يوحي الاسم، uni تعني واحد، وجميع الألياف تواجه نفس الاتجاه. وهذا يمنح الأقمشة أحادية الاتجاه (UD) بعض المزايا عالية القوة. نسيج UD ليس قماشًا منسوجًا ولا يحتوي على خيوط مجعدة ومتشابكة. فقط الألياف المستمرة ذات التوجه العالي يمكنها زيادة القوة والصلابة.
عادةً ما يتم تحديد نوع نمط مواد ألياف الكربون من خلال كيفية ترتيب الألياف وطبقاتها. فيما يلي بعض أنواع أنماط ألياف الكربون الشائعة:
1. النمط المتوازي: النمط المتوازي هو أحد أكثر أنواع أنماط ألياف الكربون شيوعًا. تتشابك الألياف على طول الاتجاهات الأفقية والرأسية لتشكل نمطًا يشبه الشبكة. يوفر هذا النمط قوة وصلابة جيدة مع مظهر ناعم وأنيق.
2.نسيج التويل: يحتوي نمط التويل على ألياف مرتبة قطريًا متشابكة مع بعضها البعض لتشكل خطوطًا قطرية واضحة. يتميز هذا النمط بمرونة جيدة ومقاومة للتمزق، وله مظهر سطحي جيد.
3.خيوط ألياف الكربون المضفرة: خيوط ألياف الكربون المضفرة هي نوع نمط مصنوع عن طريق نسج خيوط ألياف الكربون، وعادة ما تظهر بنية تشبه الشبكة أو سداسية. يوفر هذا النمط مرونة جيدة ومقاومة للصدمات ومناسب للمواد المرنة والمنتجات ذات الشكل المعقد.
4. تكديس الألياف أحادي الاتجاه: يقوم هذا النوع من النمط بتكديس ألياف الكربون معًا في اتجاه واحد لتشكيل اتجاه واضح للألياف. يوفر هذا النمط قوة طولية ممتازة ولكنه ضعيف نسبيًا في الاتجاه العرضي.
5. النسج الهجين: النسج الهجين عبارة عن مزيج من أنواع مختلفة من الألياف (مثل ألياف الكربون والألياف الزجاجية) لتحقيق أداء متوازن وفعالية من حيث التكلفة. غالبًا ما يتميز هذا النمط بمظهر فريد وخصائص أداء ومناسب لمجموعة متنوعة من سيناريوهات التطبيق.
