مقارنة أنبوب ألياف الكربون بأنبوب الألومنيوم

قياس ألياف الكربون والألومنيوم

فيما يلي التعريفات المستخدمة لمقارنة الخصائص المختلفة للمادتين:

معامل المرونة = "صلابة" المادة.نسبة الإجهاد إلى الانفعال في المادة.ميل منحنى الإجهاد والانفعال للمادة في منطقتها المرنة.
قوة الشد القصوى = أقصى ضغط يمكن أن تتحمله المادة قبل أن تنكسر.
الكثافة = الكتلة لكل وحدة حجم المادة.
الصلابة النوعية = معامل المرونة مقسومًا على كثافة المادة.تستخدم لمقارنة المواد ذات الكثافات المختلفة.
قوة الشد النوعية = قوة الشد مقسومة على كثافة المادة.
مع أخذ هذه المعلومات في الاعتبار، يقارن الجدول أدناه بين ألياف الكربون والألومنيوم.

ملحوظة: هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على هذه الأرقام.هذه تعميمات.ليست قياسات مطلقةعلى سبيل المثال، تتوفر مواد مختلفة من ألياف الكربون ذات صلابة أو قوة أعلى، وغالبًا ما يتم ذلك بمقايضة من حيث التخفيضات في الخصائص الأخرى.

قياسات ألياف الكربون الألومنيوم مقارنة الكربون / الألومنيوم
معامل المرونة (E) المعدل التراكمي 70 68.9 100%
قوة الشد (σ) ميجاباسكال 1035 450 230%
الكثافة (ρ) جم/سم3 1.6 2.7 59%
الصلابة النوعية (E/ρ) 43.8 25.6 171%
قوة الشد النوعية (σ/ρ) 647 166 389%

يُظهر الجزء العلوي أن قوة الشد النوعية لألياف الكربون تبلغ حوالي 3.8 أضعاف قوة الألومنيوم، والصلابة النوعية تبلغ 1.71 مرة من الألومنيوم.

مقارنة الخواص الحرارية لألياف الكربون والألومنيوم
هناك خاصيتان أخريان تظهران الفرق بين ألياف الكربون والألومنيوم وهما التمدد الحراري والتوصيل الحراري.

يصف التمدد الحراري التغير في أبعاد المادة مع تغير درجة الحرارة.

قياسات ألياف الكربون الألومنيوم الألومنيوم / مقارنة الكربون
التمدد الحراري 2 بوصة/بوصة/درجة فهرنهايت 13 بوصة/بوصة/درجة فهرنهايت 6.5

قياسات ألياف الكربون الألومنيوم الألومنيوم / مقارنة الكربون
التمدد الحراري 2 بوصة/بوصة/درجة فهرنهايت 13 بوصة/بوصة/درجة فهرنهايت 6.5