Pomiar włókna węglowego i aluminium
Oto definicje stosowane do porównania różnych właściwości tych dwóch materiałów:
Moduł sprężystości = „sztywność” materiału.Stosunek naprężenia do odkształcenia w materiale.Nachylenie krzywej naprężenia-odkształcenia materiału w jego obszarze sprężystym.
Ostateczna wytrzymałość na rozciąganie = maksymalne naprężenie, jakie materiał może wytrzymać przed pęknięciem.
Gęstość = masa na jednostkę objętości materiału.
Sztywność właściwa = moduł sprężystości podzielony przez gęstość materiału.Służy do porównywania materiałów o różnych gęstościach.
Specyficzna wytrzymałość na rozciąganie = wytrzymałość na rozciąganie podzielona przez gęstość materiału.
Mając na uwadze te informacje, w poniższej tabeli porównano włókno węglowe i aluminium.
Uwaga: na te liczby może wpływać wiele czynników.To są uogólnienia;nie pomiary absolutne.Na przykład dostępne są różne materiały z włókna węglowego o większej sztywności i wytrzymałości, często stanowiące kompromis w postaci obniżenia innych właściwości.
Pomiary Włókno węglowe Aluminium Porównanie węgla/aluminium
Moduł sprężystości (E) GPa 70 68,9 100%
Wytrzymałość na rozciąganie (σ) MPa 1035 450 230%
Gęstość (ρ) g/cm3 1,6 2,7 59%
Sztywność właściwa (E/ρ) 43,8 25,6 171%
Specyficzna wytrzymałość na rozciąganie (σ/ρ) 647 166 389%
Cholewka pokazuje, że właściwa wytrzymałość na rozciąganie włókna węglowego jest około 3,8 razy większa niż aluminium, a sztywność właściwa jest 1,71 razy większa niż aluminium.
Porównanie właściwości termicznych włókna węglowego i aluminium
Dwie inne właściwości, które pokazują różnicę między włóknem węglowym a aluminium, to rozszerzalność cieplna i przewodność cieplna.
Rozszerzalność cieplna opisuje zmianę wymiarów materiału wraz ze zmianą temperatury.
Pomiary Włókno węglowe Aluminium Porównanie aluminium/węgla
Rozszerzalność cieplna 2 cale/cale/°F 13 cale/cale/°F 6,5
Pomiary Włókno węglowe Aluminium Porównanie aluminium/węgla
Rozszerzalność cieplna 2 cale/cale/°F 13 cale/cale/°F 6,5
Czas publikacji: 31 maja 2022 r