කාබන් ෆයිබර් එදිරිව ඇලුමිනියම්

කාබන් ෆයිබර් ඇලුමිනියම් වැඩිවන විවිධ යෙදුම්වල ප්‍රතිස්ථාපනය කරන අතර පසුගිය දශක කිහිපය තුළ එය සිදු කරයි.මෙම තන්තු ඒවායේ සුවිශේෂී ශක්තිය සහ දෘඪතාව සඳහා ප්රසිද්ධ වන අතර අතිශය සැහැල්ලු වේ.කාබන් ෆයිබර් කෙඳි විවිධ දුම්මල සමඟ ඒකාබද්ධ කර සංයුක්ත ද්රව්ය නිර්මාණය කරයි.මෙම සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය තන්තු සහ දුම්මල දෙකෙහිම ගුණවලින් ප්‍රයෝජන ගනී.මෙම ලිපිය මගින් එක් එක් ද්‍රව්‍යයේ වාසි සහ අවාසි සමඟ කාබන් ෆයිබර් සහ ඇලුමිනියම් ගුණාංග සංසන්දනය කරයි.

කාබන් ෆයිබර් එදිරිව ඇලුමිනියම් මනින ලදී

ද්රව්ය දෙක සංසන්දනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන විවිධ ගුණාංගවල නිර්වචන පහත දැක්වේ:

ප්රත්යාස්ථතා මාපාංකය = ද්රව්යයක "දැඩි බව".ද්රව්යයක් සඳහා ආතතිය හා ආතතිය අනුපාතය.එහි ප්‍රත්‍යාස්ථ කලාපයේ ද්‍රව්‍යයක් සඳහා ආතතිය එදිරිව වික්‍රියා වක්‍රයේ බෑවුම.

අවසාන ආතන්ය ශක්තිය = ද්රව්යයක් කැඩීමට පෙර ඔරොත්තු දිය හැකි උපරිම ආතතිය.

ඝනත්වය = ඒකක පරිමාවකට ද්රව්යයේ ස්කන්ධය.

නිශ්චිත තද ගතිය = ද්‍රව්‍යයේ ඝනත්වයෙන් බෙදෙන ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය.අසමාන ඝනත්වය සහිත ද්රව්ය සංසන්දනය කිරීම සඳහා භාවිතා වේ.

නිශ්චිත ආතන්ය ශක්තිය = ආතන්ය ශක්තිය ද්රව්යයේ ඝනත්වය මගින් බෙදනු ලැබේ.

මෙම තොරතුරු මනසේ තබාගෙන, පහත වගුව කාබන් ෆයිබර් සහ ඇලුමිනියම් සංසන්දනය කරයි.

සටහන: බොහෝ සාධක මෙම සංඛ්යා කෙරෙහි බලපෑ හැකිය.මේවා සාමාන්‍යකරණයන් ය;නිරපේක්ෂ මිනුම් නොවේ.උදාහරණයක් ලෙස, විවිධ කාබන් ෆයිබර් ද්‍රව්‍ය ඉහළ දෘඩතාවයකින් හෝ ශක්තියකින් ලබා ගත හැක, බොහෝ විට වෙනත් ගුණාංග අඩු කිරීමේ වෙළඳාමක් ඇත.

මැනීම කාබන් තන්තුව ඇලුමිනියම් කාබන්/ඇලුමිනියම්
සංසන්දනය
ප්රත්යාස්ථතා මාපාංකය (E) GPa 70 68.9 100%
ආතන්ය ශක්තිය (σ) MPa 1035 450 230%
ඝනත්වය (ρ) g/cm3 1.6 2.7 59%
නිශ්චිත තද බව (E/ρ) 43.8 25.6 171%
නිශ්චිත ආතන්ය ශක්තිය (σ /ρ) 647 166 389%

මෙම ප්‍රස්ථාරයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ කාබන් ෆයිබර් ඇලුමිනියම් මෙන් 3.8 ගුණයක නිශ්චිත ආතන්ය ශක්තියක් සහ ඇලුමිනියම් මෙන් 1.71 ගුණයක නිශ්චිත තද බවක් ඇති බවයි.

කාබන් ෆයිබර් සහ ඇලුමිනියම් වල තාප ගුණ සංසන්දනය කිරීම

කාබන් ෆයිබර් සහ ඇලුමිනියම් අතර වෙනස්කම් පෙන්නුම් කරන තවත් ගුණාංග දෙකක් වන්නේ තාප ප්රසාරණය සහ තාප සන්නායකතාවයයි.

උෂ්ණත්වය වෙනස් වන විට ද්‍රව්‍යයේ මානයන් වෙනස් වන ආකාරය තාප ප්‍රසාරණය විස්තර කරයි.

මැනීම කාබන් තන්තුව ඇලුමිනියම් ඇලුමිනියම්/කාබන්
සංසන්දනය
තාප ප්රසාරණය 2 in/in/°F 13 in/in/°F 6.5

ඇලුමිනියම් කාබන් තන්තු වල තාප ප්‍රසාරණය මෙන් හය ගුණයක් පමණ ඇත.

වාසි සහ අවාසි

උසස් ද්‍රව්‍ය සහ පද්ධති සැලසුම් කිරීමේදී, නිශ්චිත යෙදුම් සඳහා වඩාත් වැදගත් වන්නේ කුමන ද්‍රව්‍යමය ගුණාංගද යන්න ඉංජිනේරුවන් විසින් තීරණය කළ යුතුය.අධික ශක්තියෙන් බරට හෝ අධික තද බවින් බරට වැදගත් වන විට, කාබන් ෆයිබර් යනු පැහැදිලි තේරීම වේ.ව්‍යුහාත්මක සැලසුම අනුව, බර එකතු කිරීම ජීවන චක්‍ර කෙටි කිරීමට හෝ දුර්වල ක්‍රියාකාරීත්වයට හේතු විය හැකි විට, නිර්මාණකරුවන් වඩා හොඳ ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍ය ලෙස කාබන් ෆයිබර් දෙස බැලිය යුතුය.තද බව අත්‍යවශ්‍ය වූ විට, අවශ්‍ය ලක්ෂණ ලබා ගැනීම සඳහා කාබන් ෆයිබර් පහසුවෙන් අනෙකුත් ද්‍රව්‍ය සමඟ ඒකාබද්ධ වේ.

කාබන් ෆයිබර් හි අඩු තාප ප්‍රසාරණ ගුණාංග ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් අවශ්‍ය නිෂ්පාදන නිර්මාණය කිරීමේදී සැලකිය යුතු වාසියක් වන අතර උෂ්ණත්වය උච්චාවචනය වන තත්වයන් තුළ මාන ස්ථායිතාව: දෘශ්‍ය උපාංග, ත්‍රිමාණ ස්කෑනර්, දුරේක්ෂ, ආදිය.

කාබන් ෆයිබර් භාවිතා කිරීමේ අවාසි කිහිපයක් ද ඇත.කාබන් ෆයිබර් අස්වැන්නක් නොලැබේ.බරක් යටතේ, කාබන් ෆයිබර් නැමෙනු ඇත, නමුත් ස්ථිරව නව හැඩයට (ප්රත්යාස්ථ) අනුකූල නොවේ.කාබන් ෆයිබර් ද්‍රව්‍යයේ අවසාන ආතන්ය ශක්තිය ඉක්මවා ගිය පසු කාබන් තන්තු හදිසියේම අසමත් වේ.ඉංජිනේරුවන් මෙම හැසිරීම තේරුම් ගත යුතු අතර නිෂ්පාදන සැලසුම් කිරීමේදී එය සැලකිල්ලට ගත යුතු ආරක්ෂිත සාධක ඇතුළත් කළ යුතුය.කාබන් ෆයිබර් නිෂ්පාදනය සඳහා අධික පිරිවැයක් දැරීම සහ උසස් තත්ත්වයේ සංයුක්ත කොටස් නිර්මාණය කිරීමේදී ඇති විශිෂ්ට කුසලතා සහ අත්දැකීම් හේතුවෙන් කාබන් ෆයිබර් කොටස් ද ඇලුමිනියම් වලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස මිල අධික වේ.


පසු කාලය: ජූනි-24-2021