مقارنة أداء أنبوب ألياف الكربون وأنبوب الألياف الزجاجية

مقارنة أداء أنبوب ألياف الكربون وأنبوب الألياف الزجاجية

أنبوب ألياف الكربون وأنابيب الألياف الزجاجية هما شكلان من أشكال تطبيق الأنابيب المركبة.يتم تصنيع أنبوب ألياف الكربون عن طريق لف أو سحب أو لف ألياف الكربون المسبقة، في حين يتم سحب أنبوب الألياف الزجاجية وبثق بواسطة الألياف الزجاجية والراتنج.يتم استخدام الأنابيب المصنوعة من هاتين المادتين على نطاق واسع في مجال الطيران وتصنيع السيارات والرياضة وغيرها من الصناعات.ما هي الاختلافات في أدائهم؟

تبلغ كثافة أنبوب ألياف الكربون 1.6 جم / سم ³، وهي أقل من كثافة سبائك الألومنيوم، وقوة الشد للأنابيب الفولاذية 300 ~ 600 ميجا باسكال، وقوة الشد لأنابيب سبائك الألومنيوم 110 ~ 136 ميجا باسكال، وقوة الشد أنبوب ألياف الكربون حوالي 1500MPa.معامل التمدد الحراري لمركب ألياف الكربون هو -1.4×10 ^-6، مما يضمن أن حجم المنتج مستقر وليس من السهل تشويهه.الحد الأقصى لقوة الكلال لأنبوب ألياف الكربون هو 70% ~ 80% من قوة الشد.عند العمل تحت حمل متناوب طويل الأمد، يكون أنبوب ألياف الكربون أكثر استقرارًا وله عمر خدمة أطول.وتتميز مادة ألياف الكربون بموصلية كهربائية جيدة وأداء ممتاز للحماية الكهرومغناطيسية.

كثافة أنبوب الألياف الزجاجية 2.53 ~ 2.55 جم / سم 3 أثقل من أنبوب ألياف الكربون بنفس المواصفات، قوة الشد 100 ~ 300 ميجا باسكال، معامل المرونة 7000 ميجا باسكال، الاستطالة عند الكسر 1.554٪، نسبة بواسون 0.22، معامل التمدد الحراري 4.8×10 ^-4.السلالة أيضًا كبيرة نسبيًا، وعندما تصل السلالة إلى 1% ~ 2%، سوف ينكسر الراتينج، وبالتالي فإن إجهاد التحمل المسموح به لأنبوب الألياف الزجاجية لا يتجاوز 60% من الإجهاد الحدي، في حين أن أنبوب ألياف الكربون لديه معامل مرونة كبير ويمكن أن يحافظ على خواص ميكانيكية جيدة في ظل ظروف الضغط القصوى.

لتلخيص ذلك، يتمتع أنبوب ألياف الكربون بمزايا أكثر من أنبوب الألياف الزجاجية في الخواص الميكانيكية، ولكن لكل منهم مجال تطبيق خاص به، على سبيل المثال، هناك حاجة إلى أنبوب الألياف الزجاجية في المشهد الذي يحتاج إلى العزل.