Carbon Fiber vs Aluminium

Ang carbon fiber giilisan ang aluminyo sa nagkadaghan nga lainlaing mga aplikasyon ug gihimo kini sa miaging pipila ka mga dekada. Ang kini nga mga lanot nga nailhan sa ilang talagsaon nga kusog ug pagkagahi ug labi ka gaan. Ang mga hibla sa carbon fiber gihiusa sa lainlaing mga resin aron makahimo og mga sagol nga materyales. Gipahimuslan sa kini nga mga sagol nga materyales ang mga kinaiya sa parehas nga fiber ug dagta. Naghatag kini nga artikulo usa ka pagtandi sa mga kinaiya sa carbon fiber kontra sa aluminyo, kauban ang pila nga mga maayo ug daotan sa matag materyal.

Gisukat ang Carbon Fiber vs Aluminium

Sa ubus ang kahulugan sa lainlaing mga kabtangan nga gigamit aron itandi ang duha nga materyal:

Modulus sa pagkamaunat = Ang "pagkagahi" sa usa ka materyal. Ang ratio sa tensiyon nga makuhaan sa usa ka materyal. Ang bakilid sa stress vs stress curve alang sa usa ka materyal sa pagkamaunat-unat nga rehiyon.

Ang katapusang kusog sa kusog = ang labing kadaghan nga kapit-os nga maagwanta sa usa ka materyal sa wala pa mabuak.

Densidad = masa sa materyal matag kadaghan sa yunit.

Piho nga pagkagahi = Modulus sa pagkamaunat nga gibahin sa gibag-on sa materyal. Gigamit alang sa pagtandi sa mga materyal nga dili managsama ang gibag-on.

Piho nga kusog nga mahimo’g kusog = Kusog sa lig-on nga gibahin sa gibag-on sa materyal.

Sa kini nga kasayuran nahunahuna, ang mosunud nga tsart nagtandi sa carbon fiber ug aluminyo.

Hinumdomi: Daghang mga hinungdan ang makaapekto sa kini nga mga numero. Kini ang mga kinatibuk-an; dili hingpit nga pagsukol. Pananglitan, ang lainlaing mga materyales sa carbon fiber magamit nga adunay labi ka taas nga pagkagahi o kusog, kanunay nga adunay trade-off sa pagkunhod sa uban pang mga kabtangan.

Sukat Carbon Fiber Aluminium Carbon / Aluminium
Pagtandi
Modulus sa pagkamaunat (E) GPa 70 68.9 100%
Kusog nga kusog (σ) MPa 1035 450 230%
Densidad (ρ) g / cm3 1.6 2.7 59%
Piho nga pagkagahi (E / ρ) 43.8 25.6 171%
Piho nga kusog nga kusog (σ / ρ) 647 166 389%

Gipakita sa kini nga tsart nga ang carbon fiber adunay piho nga kusog nga gibug-aton nga gibana-bana nga 3.8 ka beses kaysa sa aluminyo ug usa ka piho nga pagkagahi nga 1.71 ka beses kaysa sa aluminyo.

Pagtandi sa mga kainit nga kabtangan sa carbon fiber ug aluminyo

Duha pa nga mga kabtangan nga nagpakita sa mga pagkalainlain tali sa carbon fiber ug aluminyo ang pagpadako sa kainit ug pagkontrol sa kainit.

Ginalaraw sa pagpadako sa kainit kung giunsa ang pagbag-o sa sukod sa usa ka materyal kung magbag-o ang temperatura.

Sukat Carbon Fiber Aluminium Aluminium / Carbon
Pagtandi
Pagpalapad sa kainit 2 sa / sa / ° F 13 sa / sa / ° F 6.5

Ang aluminyo adunay gibanabana nga unom ka beses sa kainit nga pagpalapad sa carbon fiber.

Mga Pro ug Kontra

Kung ang paglaraw sa mga advanced nga materyales ug sistema, kinahanglan mahibal-an sa mga engineer ang unsang materyal nga mga kabtangan ang labing hinungdanon alang sa piho nga aplikasyon. Kung hinungdanon ang taas nga kabug-at sa gibug-aton o taas nga pagkagahi sa gibug-aton, ang carbon fiber ang klaro nga kapilian. Bahin sa laraw sa istruktura, kung madugangan ang gibug-aton mahimo nga makapamubo sa mga siklo sa kinabuhi o mosangput sa dili maayo nga paghimo, ang mga tigdesinyo kinahanglan nga magtan-aw sa carbon fiber ingon nga labi ka maayo nga materyales sa pagtukod. Kung hinungdanon ang pagkagahi, ang carbon fiber dali nga gihiusa sa uban pang mga materyal aron makuha ang mga kinahanglan nga kinaiya.

Ang mga kabutang sa pagpaubus sa kainit sa Carbon fiber usa ka makahuluganon nga bentaha sa diha nga nagmugna mga produkto nga nanginahanglan usa ka taas nga degree nga katukma, ug dimensional nga kalig-on sa mga kondisyon diin nag-usab-usab ang temperatura: mga optikal nga aparato, 3D scanner, teleskopyo, ug uban pa.

Adunay usab pila nga mga disbentaha sa paggamit sa carbon fiber. Ang carbon fiber dili mohatag. Ubos sa pagkarga, ang carbon fiber moliko apan dili permanente nga mopahiuyon sa bag-ong porma (pagkamaunat). Sa higayon nga ang katapusang kusog nga kusog sa materyal nga carbon fiber milapas sa carbon fiber kalit nga napakyas. Kinahanglan masabtan sa mga engineer ang kini nga pamatasan ug iupod ang mga hinungdan sa kahilwasan aron maisip kini sa pagdesenyo sa mga produkto. Ang mga piyesa sa fiber sa carbon labi ka mahal kaysa sa aluminyo tungod sa kataas sa gasto aron makahimo og carbon fiber ug daghang kahanas ug kasinatian nga naapil sa pagmugna og taas nga kalidad nga mga sangkap nga sagol.


Oras sa pag-post: Hun-24-2021