કાર્બન ફાઇબર વિ એલ્યુમિનિયમ

કાર્બન ફાઇબર વિવિધ પ્રકારની એપ્લિકેશનમાં એલ્યુમિનિયમની જગ્યા લઈ રહ્યું છે અને છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓથી આવું કરી રહ્યું છે. આ રેસા તેમની અપવાદરૂપ શક્તિ અને કઠોરતા માટે જાણીતા છે અને તે ખૂબ હળવા પણ છે. સંયુક્ત સામગ્રી બનાવવા માટે કાર્બન ફાઇબર સેર વિવિધ રેઝિન સાથે જોડાયેલા છે. આ સંયુક્ત સામગ્રી ફાયબર અને રેઝિન બંનેના ગુણધર્મોનો લાભ લે છે. આ લેખ કાર્બન ફાઇબર વિરુદ્ધ એલ્યુમિનિયમના ગુણધર્મોની સરખામણી પ્રદાન કરે છે, દરેક સામગ્રીના કેટલાક ગુણદોષો સાથે.

કાર્બન ફાઇબર વિ એલ્યુમિનિયમ માપવામાં આવે છે

નીચે બે સામગ્રીની તુલના કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી વિવિધ ગુણધર્મોની વ્યાખ્યા છે:

સ્થિતિસ્થાપકતાનું મોડ્યુલસ = સામગ્રીની "જડતા". સામગ્રી માટે તાણનું તાણનું ગુણોત્તર. તેના સ્થિતિસ્થાપક પ્રદેશમાં સામગ્રી માટે તાણ વિ સ્ટ્રેન વળાંકનો .ાળ.

અંતિમ તનાવ તાકાત = ભંગ કરતાં પહેલાં સામગ્રી સહન કરી શકે તે મહત્તમ તાણ.

ઘનતા = એકમ વોલ્યુમ દીઠ સામગ્રીનો સમૂહ.

વિશિષ્ટ જડતા = સામગ્રીની ઘનતા દ્વારા વિભાજિત સ્થિતિસ્થાપકતાના મોડ્યુલસ. વિભિન્ન ઘનતા સાથે સામગ્રીની તુલના કરવા માટે વપરાય છે.

વિશિષ્ટ તણાવ શક્તિ = સામગ્રીની ઘનતા દ્વારા વિભાજીત તાણ શક્તિ.

આ માહિતીને ધ્યાનમાં રાખીને, નીચેના ચાર્ટ કાર્બન ફાઇબર અને એલ્યુમિનિયમની તુલના કરે છે.

નોંધ: ઘણા પરિબળો આ સંખ્યાઓને અસર કરી શકે છે. આ સામાન્યીકરણો છે; ચોક્કસ માપન નથી. ઉદાહરણ તરીકે, વિવિધ કાર્બન ફાઇબર સામગ્રી stiંચી જડતા અથવા શક્તિ સાથે ઉપલબ્ધ હોય છે, ઘણીવાર અન્ય મિલકતોના ઘટાડામાં વેપાર બંધ હોય છે.

માપ કાર્બન ફાઇબર એલ્યુમિનિયમ કાર્બન / એલ્યુમિનિયમ
સરખામણી
સ્થિતિસ્થાપકતાના મોડ્યુલસ (ઇ) જી.પી.એ. 70 68.9 100%
તનાવ શક્તિ (σ) MPa 1035 450 230%
ઘનતા (ρ) ગ્રામ / સે.મી. 1.6 ૨.7 59%
ચોક્કસ જડતા (ઇ / ρ) 43.8 25.6 171%
વિશિષ્ટ તાણ શક્તિ (σ / ρ) 647 166 389%

આ ચાર્ટ બતાવે છે કે કાર્બન ફાઇબરમાં એલ્યુમિનિયમની તુલનામાં લગભગ 3.8 ગણા તાણની તાકાત હોય છે અને એલ્યુમિનિયમની તુલનામાં 1.71 ગણી કડક શક્તિ હોય છે.

કાર્બન ફાઇબર અને એલ્યુમિનિયમના થર્મલ ગુણધર્મોની તુલના

બે વધુ ગુણધર્મો કે જે કાર્બન ફાઇબર અને એલ્યુમિનિયમ વચ્ચેના તફાવત દર્શાવે છે તે છે થર્મલ વિસ્તરણ અને થર્મલ વાહકતા.

જ્યારે તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે ત્યારે સામગ્રીના પરિમાણો કેવી રીતે બદલાય છે તેનું વર્ણન થર્મલ વિસ્તરણ કરે છે.

માપ કાર્બન ફાઇબર એલ્યુમિનિયમ એલ્યુમિનિયમ / કાર્બન
સરખામણી
થર્મલ વિસ્તરણ 2 ઇન / ઇન / ° એફ 13 માં / ઇન / ° એફ 6.5

એલ્યુમિનિયમ કાર્બન ફાઇબરના થર્મલ વિસ્તરણથી લગભગ છ ગણા વધારે છે.

ગુણદોષ

અદ્યતન સામગ્રી અને સિસ્ટમોની રચના કરતી વખતે, ઇજનેરોએ તે નક્કી કરવું આવશ્યક છે કે વિશિષ્ટ એપ્લિકેશનો માટે કઇ સામગ્રી ગુણધર્મો સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. જ્યારે ઉચ્ચ તાકાતથી વજન અથવા stiંચી જડતા-થી-વજનની બાબતો, કાર્બન ફાઇબર સ્પષ્ટ પસંદગી છે. માળખાકીય ડિઝાઇનની બાબતમાં, જ્યારે વધારાનું વજન જીવન ચક્રને ટૂંકાવી શકે છે અથવા નબળા પ્રદર્શન તરફ દોરી શકે છે, ત્યારે ડિઝાઇનરોએ વધુ સારી ઇમારત સામગ્રી તરીકે કાર્બન ફાઇબર તરફ ધ્યાન આપવું જોઈએ. જ્યારે કઠિનતા આવશ્યક હોય, ત્યારે જરૂરી લાક્ષણિકતાઓ મેળવવા માટે કાર્બન ફાઇબરને સરળતાથી અન્ય સામગ્રીઓ સાથે જોડવામાં આવે છે.

કાર્બન ફાઇબરની નીચી થર્મલ વિસ્તરણ ગુણધર્મો એ ઉત્પાદનો બનાવતી વખતે એક મહત્વપૂર્ણ ફાયદો છે કે જેને temperaturesંચી ડિગ્રીની ચોકસાઇની જરૂર હોય છે, અને તાપમાનમાં પલટો આવે તેવી પરિસ્થિતિઓમાં પરિમાણીય સ્થિરતા: ઓપ્ટિકલ ડિવાઇસીસ, 3 ડી સ્કેનર્સ, ટેલિસ્કોપ્સ, વગેરે.

કાર્બન ફાઇબરનો ઉપયોગ કરવાના કેટલાક ગેરફાયદા પણ છે. કાર્બન ફાઇબર મળતું નથી. ભાર હેઠળ, કાર્બન ફાઇબર વાળશે પરંતુ કાયમી ધોરણે નવા આકાર (સ્થિતિસ્થાપક) ને અનુરૂપ રહેશે નહીં. એકવાર કાર્બન ફાઇબર સામગ્રીની અંતિમ તાણ શક્તિ ઓછી થઈ જાય પછી કાર્બન ફાઇબર અચાનક નિષ્ફળ જાય છે. ઇજનેરોએ આ વર્તણૂકને સમજી લેવું જોઈએ અને ઉત્પાદનોની રચના કરતી વખતે તેના એકાઉન્ટમાં સુરક્ષા પરિબળો શામેલ હોવા જોઈએ. કાર્બન ફાઇબર ઉત્પન્ન કરવા માટે costંચી કિંમત અને ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સંમિશ્ર ભાગો બનાવવામાં શામેલ મહાન કૌશલ્ય અને અનુભવને કારણે કાર્બન ફાઇબર ભાગો પણ એલ્યુમિનિયમ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ ખર્ચાળ છે.


પોસ્ટ સમય: જૂન-24-2021