Lekkie i stabilne
W przypadku wielu materiałów wzrost stabilności i wytrzymałości na rozciąganie jest liniowy wraz z ich gęstością. Im cięższy materiał, tym bardziej odporny może reagować na wszelkiego rodzaju siły. Najbardziej typowym przykładem jest stal, której gęstość zaczyna się od około 7,8 grama na centymetr sześcienny.
Spośród metali lekkie aluminium ma najniższą gęstość wynoszącą około 2,8 grama na centymetr sześcienny. Brak korozji i odporność na siły rozciągające sprawiają, że jest to popularny materiał, któremu jednak brakuje sztywności i wytrzymałości na ściskanie.
Szczytowa odporność
Materiał kompozytowy CFRP utrzymuje się w najwyższych klasach obciążenia, ponieważ materiał o średniej gęstości 1,5 grama na centymetr sześcienny jest podcięty tylko przez drewno. Gęstość odpowiedniego włókna szklanego nie jest znacząco wyższa i wynosi około 2,1 grama na centymetr sześcienny.
Włókna węglowe, które składają się w ponad 95% z czystego węgla, osiągają poziomy naprężeń, których nie może dorównać materiał GRP. W szczególności wytrzymałość właściwa w stosunku do długości rozdarcia jest prawie dwukrotnie większa dla CFRP niż dla GFRP.
W porównaniu z innymi materiałami
Porównując gęstości najpopularniejszych materiałów w odniesieniu do wytrzymałości na rozciąganie i wytrzymałości właściwej na rozdarcie, CFRP jest jednym z najbardziej sprężystych materiałów:
CFRP, gęstość 1,5 g / cm³, wytrzymałość na rozciąganie 900, długość rozdarcia 60
GFK, gęstość 2,1 g / cm³, wytrzymałość na rozciąganie 720, długość rozdarcia 34
aluminium, gęstość 2,8 g / cm³, wytrzymałość na rozciąganie 350, długość rozdarcia 13
tytan, gęstość 4, 5 g / cm³, wytrzymałość na rozciąganie 800, długość rozdarcia 18
stal, 7,8 g / cm³, wytrzymałość na rozciąganie 1100, długość rozdarcia 14
drewno ok. 0,5 g / cm³, wytrzymałość na rozciąganie 100, długość rozdarcia 20
Jeśli zamiast stali użyty zostanie CFRP, osiąga taką samą wytrzymałość na rozciąganie i sztywność przy jednej piątej ciężaru. Materiał prawie nie ulega zmęczeniu, więc właściwości CFRP pozostają niezmienione przez długi okres użytkowania.
porady i wskazówki
Jeśli chcesz wyprodukować lub użyć CFRP, zmiana koloru jest możliwa tylko z powłoką zewnętrzną. Włókna węglowe optycznie odpowiadają swojej nazwie, ponieważ elementy i komponenty mogą być wytwarzane tylko z sadzy.
