Pomiar włókna węglowego i aluminium
Oto definicje używane do porównania różnych właściwości dwóch materiałów:
Moduł sprężystości = „sztywność” materiału.Stosunek naprężenia do odkształcenia w materiale.Nachylenie krzywej naprężenie-odkształcenie materiału w jego obszarze sprężystym.
Najwyższa 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 to na uwadze, w poniższej tabeli porównano włókno węglowe i aluminium.
Uwaga: na te liczby może mieć wpływ wiele czynników.To są uogólnienia;nie pomiary bezwzględne.Na przykład dostępne są różne materiały z włókna węglowego o większej sztywności lub wytrzymałości, często w zamian za obniżenie innych właściwości.
Pomiary Włókno węglowe Aluminium Węgiel/Aluminium Porównanie
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 włókna węglowego na rozciąganie 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 termiczna opisuje zmianę wymiarów materiału wraz ze zmianami temperatury.
Pomiary Włókno węglowe Aluminium Aluminium/węgiel Porównanie
Rozszerzalność cieplna 2 cale/cale/°F 13 cale/cale/°F 6,5
Pomiary Włókno węglowe Aluminium Aluminium/węgiel Porównanie
Rozszerzalność cieplna 2 cale/cale/°F 13 cale/cale/°F 6,5
Czas publikacji: 31 maja-2022