מה החוזק של צינורות סיבי פחמן? יותר מוצק מפלדה

מה החוזק של צינורות סיבי פחמן? יותר מוצק מפלדה

שיטת העיבוד הנפוצה לסיבי פחמן היא יצירת מוטות, צינורות, צלחות וחלקים מעוצבים. החוזק של מראה שונה עשוי להשתנות מאוד, בהתאם למרקם ולטכנולוגיית העיבוד של חומר הגלם של סיבי הפחמן. אם לוקחים צינורות סיבי פחמן כדוגמה, מה באמת החוזק שלהם? האם זה מוצק יותר מפלדה? בואו נסתכל תחילה על כמה נתונים.

השוואה של חוזק מתיחה בין סיבי פחמן, צינור סיבי פחמן ופלדה

1. חוזק המתיחה של סיבי פחמן הוא 3000MPa;

2. חוזק המתיחה של צינורות סיבי פחמן שנעשו על ידי קומפוזיט עם מטריצת שרף הוא בערך 1500MPa;

3. חוזק המתיחה של פלדה הוא רק 300-600MPa;

4. חוזק המתיחה של צינורות פלדה (כגון Q235) הוא רק 370MPa-500MP.

לאחר השוואת הנתונים אופקית, כולם יכולים להבין שלסיבי פחמן רכים לכאורה יש חוזק מתיחה כה מדהים. פלדה אולי נראית קשה, אבל למעשה, חוזק המתיחה משתנה מאוד.

מהו העיקרון של צינורות סיבי פחמן בעלי חוזק גבוה במיוחד?

זה מתחיל ביצירת סיבי פחמן עצמם וחומרים מרוכבים של סיבי פחמן.

ראשית, הדעה הרווחת היא שזה נובע מהסידור המסודר של אטומי פחמן. יתרה מכך, ככל שהסיב עדין יותר, כך חוזקו היחסי גדול יותר, שכן יש פחות פגמים בסיבים העדינים. הגדל את שטח המבנה השכבתי. וערימתם שכבה אחר שכבה יכולה לשפר את מודול הקשיות של הסיבים. סיבים בעלי מודול קשיות גבוה הם כמו גמישות קשה מאוד, וכאשר הם נתונים לעומס גדול, גם ההתארכות שלהם קטנה מאוד.

חומרים מרוכבים של סיבי פחמן הם למעשה סיבי פחמן המסודרים בכיוון מסוים ואז נקשרים יחד באמצעות שרף ליצירת שלם. בחומרים מרוכבים של סיבי פחמן, ככל שסיבי הפחמן צפופים יותר, כך יש יותר סיבי פחמן ליחידת נפח, והחוזק גבוה יותר לאורך כיוון סיבי הפחמן.

היווצרות של צינורות סיבי פחמן מושגת למעשה על ידי ערימת שכבות מרובות של סרט ספוג מראש בסיבי פחמן במספר כיוונים, ולאחר מכן שימוש בתבניות ליצירת צורות צינוריות, שנוצרות באמצעות יציקה בטמפרטורה גבוהה. החומר של סרט ספוג מראש, מספר ותהליך השכבות, ועיבוד היווצרות בטמפרטורה גבוהה הם כולם גורמים המשפיעים על חוזקם של צינורות סיבי פחמן.

Www.superbheater.com