Яка міцність труб з вуглецевого волокна? Міцніше сталі

Яка міцність труб з вуглецевого волокна? Міцніше сталі

Зазвичай використовуваним методом обробки вуглецевого волокна є виготовлення стрижнів, труб, пластин і фасонних деталей. Міцність різного зовнішнього вигляду може сильно відрізнятися залежно від текстури та технології обробки вуглецевого волокна. Беручи за приклад труби з вуглецевого волокна, яка їх міцність насправді? Він твердіший за сталь? Давайте спочатку розглянемо деякі дані.

Порівняння міцності на розрив вуглецевого волокна, труби з вуглецевого волокна та сталі

1. Міцність на розрив вуглецевого волокна становить 3000 МПа;

2. Міцність на розрив труб з вуглецевого волокна, виготовлених із композиту зі смолою, становить близько 1500 МПа;

3. Межа міцності сталі лише 300-600МПа;

4. Міцність на розрив сталевих труб (таких як Q235) становить лише 370 МПа-500МП.

Після порівняння даних по горизонталі кожен може зрозуміти, що, здавалося б, м’які вуглецеві волокна мають таку дивовижну міцність на розрив. Сталь може здатися твердою, але насправді міцність на розрив сильно відрізняється.

Який принцип роботи труб з вуглецевого волокна надвисокої міцності?

Це починається з виробництва самого вуглецевого волокна та композитних матеріалів із вуглецевого волокна.

По-перше, поширена думка, що це пов'язано з акуратним розташуванням атомів вуглецю. Крім того, чим тонше волокно, тим більша його відносна міцність, оскільки на тонких волокнах менше дефектів. Збільшити площу шаруватої структури. А їх укладання шар за шаром може покращити модуль твердості волокон. Волокна з високим модулем твердості мають як би дуже жорстку пружність, і при великому навантаженні їх подовження також дуже мало.

Композитні матеріали з вуглецевого волокна насправді являють собою вуглецеві волокна, розташовані в певному напрямку, а потім скріплені разом за допомогою смоли, щоб утворити єдине ціле. У композиційних матеріалах з вуглецевого волокна чим щільніше вуглецеві волокна, тим більше вуглецевих волокон присутнє на одиницю об’єму, і тим вища міцність уздовж напрямку вуглецевих волокон.

Формування труб з вуглецевого волокна фактично досягається шляхом укладання кількох шарів стрічки, попередньо просоченої вуглецевим волокном, у кількох напрямках, а потім за допомогою форм для створення трубчастих форм, які формуються за допомогою високотемпературного формування. Матеріал попередньо просоченої стрічки, кількість і процес нанесення шарів, а також високотемпературна обробка формування – це фактори, які впливають на міцність труб з вуглецевого волокна.

Www.superbheater.com