Page 138 - คู่มือชุดพัฒนาความฉลาดรู้ ด้านวิทยาศาสตร์ เล่มที่ 3

128

กิจกรรมที่ 11

ิ
รายวชา สงเสริมสมรรถนะดานวิทยาศาสตร ระดับ มัธยมศกษาตอนตน
ึ

เรื่อง เสนใยคารบอน เวลาเรียน 1 คาบ
**************************************************************************************************

1. ความเชื่อมโยงกับตัวชี้วัดในหลักสูตรแกนกลาง

ว 2.1 ม.3/1-2

2. จุดประสงคการเรียนรู

1) อธิบายสมบัติของเสนใยคารบอนและนําความรูไปประยุกตใชไดอยางเหมาะสม
2) ออกแบบการทดลองเพอทดสอบสมบัติความแขงแรงของชิ้นงานตัวอยางแบบจําลองเสนใยคารบอน
่
็
ื
ิ
และประเมนการออกแบบการทดลองได

3. สมรรถนะ (PISA 2025)

 การอธิบายปรากฏการณในเชิงวิทยาศาสตร
 การออกแบบและประเมินกระบวนการสืบเสาะหาความรูทางวิทยาศาสตร และการแปลความหมาย

ขอมูลและใชประจักษพยานในเชิงวิทยาศาสตรอยางมีวิจารณญาณ

 การศึกษาคนควา ประเมิน และใชขอมูลทางวิทยาศาสตรเพื่อการตัดสินใจและการลงมือกระทํา

4. ความรูที่เกี่ยวของ

เสนใยคารบอน (Carbon Fiber)

เสนใยคารบอนหรือคารบอนไฟเบอร เปนวัสดุทางวิทยาศาสตรท่มีคารบอนเปนองคประกอบ
ี
ี
อยางนอยรอยละ 90 มีเสนผานศูนยกลางอยูท่ 5-10 ไมโครเมตร กระบวนการผลิตเสนใยคารบอน
จะเริ่มตนจากการนําเสนใยพอลิเมอร เชน พอลิอะคริโลไนไทรล (Polyacrylonitrile) หรือPAN ผลิตเปน

่
ํ
เสนใยและนําไปเผาเพอเปลียนแปลงโครงสรางทางเคมี แลวนําไปเผาดวยอุณหภูมิสูงมากทาใหเสนใยม ี
่
ื
ึ
้
ื
ั
่
ั
ความแข็งแรงมากขน จากนั้นนําไปผานข้นตอนเสริมแรงยึดเหนียวของเสนใยและเคลือบผิวเพอปองกน
่
ื่
ี
ี่
เสียหาย แลวจึงมวนเปนหลอดหรือทอเปนผืนเพอนําไปใชตอไป เสนใยคารบอนทผลิตไดมสมบัติทโดดเดน

ี
่
เชน มีความแข็งแรงสูงก มีน้ําหนักเบา ตานทานแรงดึงสูง ทนตอสารเคมี ทนตอรังสีอุลตราไวโอเล็ต สมบัติ
ื
ุ
ั
็
่

ู
้
ํ
เดนเหลานีทาใหเสนใยคารบอนถกนําไปประยุกตใชเพอเสริมความแขงแรงใหกบโครงสรางและวัสดตางๆ

ในอุตสาหกรรมการผลิตอยางหลากหลาย เชน การผลิตเครื่องบินและยานอวกาศ การผลิตรถยนต อุปกรณ 
ปองกน การกอสราง โดยในการผลิตชิ้นสวนอุปกรณท่มการเสริมความแขงแรงดวยเสนใยคารบอนจะนํา
ั
็
ี
ี


ผาเสนใยคารบอนมาชุบดวยพลาสติกหรือเรซินเพื่อขึ้นรูปเปนรูปทรงตาง ๆ ตามที่ตองการ

เลมที่ 3 : กิจกรรมการเรียนรูเพื่อพัฒนาความฉลาดรูดานวิทยาศาสตร