कार्बन फाइबर बनाम एल्युमिनियम

कार्बन फाइबरले एल्युमिनियमलाई बिभिन्न प्रकारको अनुप्रयोगहरूमा बदल्दै छ र विगत केही दशकहरूदेखि गर्दै आएको छ। यी फाइबरहरू उनीहरूको असाधारण शक्ति र कठोरताको लागि परिचित छन् र अति हल्का पनि छन्। कार्बन फाइबर स्ट्रेन्ड विभिन्न रेजिनसँग मिसाइन्छ मिश्रित सामग्रीहरू सिर्जना गर्न। यी मिश्रित सामग्रीहरूले फाइबर र राल दुबैको गुणधर्मको फाइदा लिन्छन्। यस लेखले कार्बन फाइबर बनाम एल्युमिनियमको गुणहरूको तुलना प्रदान गर्दछ, प्रत्येक सामग्रीको केहि पेशेवर र विपक्षसँग।

कार्बन फाइबर बनाम एल्युमिनियम मापन गरिएको

तल दुई सामग्रीहरू तुलना गर्न प्रयोग गरिएका विभिन्न सम्पत्तीहरूको परिभाषाहरू छन्:

लोचको मोडुलस = सामग्रीको "कठोरता"। सामग्रीको लागि तनावको तनावको अनुपात। यसको लोचदार क्षेत्रमा सामग्रीको लागि तनाव बनाम तनाव बनावको ढलान।

अन्तिम तन्यता शक्ति = अधिकतम तनाव एक सामग्री ब्रेक गर्नु अघि सहन सक्छ।

घनत्व = सामग्रीको प्रति इकाई भोल्यूम।

विशिष्ट कठोरता = लोच को मोडुलस सामग्रीको घनत्व द्वारा विभाजित। भिन्न घनत्वको साथ सामग्री तुलना गर्न प्रयोग गरियो।

विशिष्ट तन्यता शक्ति = सामग्रीको घनत्व द्वारा विभाजित तनाव शक्ति।

यस जानकारीलाई दिमागमा राख्दै, निम्न चार्टले कार्बन फाइबर र एल्युमिनियमको तुलना गर्दछ।

नोट: धेरै कारकले यी संख्याहरूलाई असर गर्न सक्छ। यी सामान्यीकरणहरू हुन्; पूर्ण मापन होईन। उदाहरण को लागी, विभिन्न कार्बन फाइबर सामग्री उच्च कडाई वा शक्ति संग उपलब्ध छ, अक्सर एक व्यापार बन्द अन्य गुणहरु को कटौती संग।

मापन कार्बन फाइबर एल्युमिनियम कार्बन / एल्युमिनियम
तुलना
लोच का मोडुलस (E) GPa 70 .9 68. १००%
तन्य शक्ति (σ) MPa 1035 450 २0०%
घनत्व (ρ) g / सेमी। १.6 २.7 %%%
विशिष्ट कठोरता (E / ρ) .8 43. २.6.। १1१%
विशिष्ट तन्यता शक्ति (σ / ρ) 647 166 9 38%%

यस चार्टले कार्बन फाइबरको एल्युमिनियमको लगभग 8. times गुणा र एल्युमिनियमको १.71१ गुणा विशिष्ट कडापनको एक विशिष्ट टेन्सिल शक्ति रहेको देखाउँछ।

कार्बन फाइबर र एल्युमिनियमको थर्मल गुणहरूको तुलना गर्दै

कार्बन फाइबर र एल्युमिनियम बीच भिन्नता देखाउने दुई थप गुणहरू थर्मल विस्तार र थर्मल चालकता हुन्।

तापक्रम विस्तार कसरी वर्णन गर्दछ जब एक पदार्थको आयाम परिवर्तन हुन्छ जब तापक्रम परिवर्तन हुन्छ।

मापन कार्बन फाइबर एल्युमिनियम एल्युमिनियम / कार्बन
तुलना
औष्णिक विस्तार २ भित्र / in / ° F १ in in / in / ° F .5.

एल्युमिनियमसँग कार्बन फाइबरको थर्मल विस्तार लगभग six गुणा छ।

फाइदा र बेफाइदा

उन्नत सामग्री र प्रणाली डिजाइन गर्दा, ईन्जिनियरहरूले तोक्न आवश्यक छ कि कुन सामग्री गुणहरू विशेष अनुप्रयोगहरूको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण छ। जब उच्च शक्ति-तौल वा उच्च कठोरता-देखि-वजन मामिलाहरू, कार्बन फाइबर स्पष्ट छनौट हुन्छ। संरचनात्मक डिजाइनको सर्तमा, जब थपेको वजनले जीवन चक्र छोटो बनाउन सक्छ वा खराब प्रदर्शन गर्न सक्छ, डिजाइनरहरूले राम्रो निर्माण सामग्रीको रूपमा कार्बन फाइबरमा हेर्नु पर्छ। जब कठोरता आवश्यक हुन्छ, कार्बन फाइबर सजिलैसँग अन्य सामग्रीहरूसँग मिल्दछ आवश्यक गुणहरू लिनको लागि।

कार्बन फाइबरको कम थर्मल विस्तार गुणहरू एक महत्त्वपूर्ण फाइदा हुन् जुन उत्पादनहरू सिर्जना गर्छन् जब उच्च तापमानको सटीकता आवश्यक पर्दछ, र आयामी स्थिरता जुन अवस्थामा तापक्रम घट्छ: अप्टिकल उपकरणहरू, थ्रीडी स्क्यानर, टेलिस्कोप, इत्यादि।

त्यहाँ कार्बन फाइबर प्रयोग गर्न केहि बेफाइदाहरू छन्। कार्बन फाइबर उत्पादन गर्दैन। लोड अन्तर्गत, कार्बन फाइबर बेंड हुनेछ तर स्थायी रूपमा नयाँ आकार (इलास्टिक) मा मिल्दैन। एक पटक कार्बन फाइबर सामग्री को अन्तिम तनाव शक्ति को पार भयो कार्बन फाइबर अचानक असफल हुन्छ। ईन्जिनियरहरूले यो ब्यबहार बुझ्नु पर्दछ र सुरक्षा कारकहरू पनि समावेश गर्नु पर्दछ जब यसको लागि खाताहरू डिजाईन गर्दा। कार्बन फाइबर पार्ट्स पनि एल्युमिनियम भन्दा धेरै महँगो छ किनकि कार्बन फाइबर उत्पादन गर्न उच्च लागत र उच्च गुणस्तरको कम्पोजिट पार्टहरू सिर्जना गर्नमा ठूलो कौशल र अनुभव संलग्न छ।


पोष्ट समय: जुन -२-20-२०१२