Какви са основните разлики между въглеродните влакна и стоманата?

Възползвайки се от характеристиките на висока специфична якост и висок специфичен модул, въглеродните влакна са широко използвани в много приложения. Понякога хората сравняват въглеродните влакна с металната стомана. При сравняване на въглеродни влакна и метална стомана, не е трудно да се види, че както въглеродните влакна, така и стоманата имат свойства, които осигуряват ненадмината производителност в специфични приложения. Но ако искате да разберете кой материал е по-добър, трябва да знаете ключовата разлика между въглеродните влакна и стоманата. Тази статия ще ви отведе накратко да разберете характеристиките и основните разлики между въглеродните влакна и стоманата.

Основната разлика между въглеродни влакна и стомана

Както стоманените, така и въглеродните влакна са често срещани в промишлените и ежедневните приложения и двете са известни предимно с превъзходната си здравина и издръжливост. В ежедневните приложения както стоманените, така и въглеродните влакна са надеждни материали, които могат да издържат на дългосрочно износване. Но, разбира се, има някои забележителни разлики между двете. Отразява се главно в следните аспекти:

01. Сила

Докато стоманата често се счита за стандартен материал в строителните и промишлените условия, въглеродните влакна всъщност са много по-силни от стоманата по отношение на съотношението якост-тегло. Когато се прилага, якостта се определя от устойчивостта на материала на деформация или модул на еластичност. Както въглеродните влакна, така и стоманата имат еластичен модул над 200 гигапаскала (така че и двата материала са много твърди и идеални за много приложения в зони с високо напрежение.

Тъй като въглеродните влакна и стоманата имат подобни еластични модули, как може да се каже, че въглеродните влакна са по-силни?

Това е отлична точка, която ни води до следващата функция...

02. Тегло

Въпреки че както въглеродните влакна, така и стоманата имат силна устойчивост на деформация, плътността на стоманата е много по-висока от тази на въглеродните влакна. Като цяло, теглото на въглеродните влакна е само около една пета от това на стоманата, така че, под същото тегло, въглеродните влакна Силата е около пет пъти по-голяма от тази на стоманата.

Поради несравнимото си съотношение якост/тегло (специфична якост), въглеродните влакна са първият избор за някои приложения, при които теглото трябва да бъде сведено до минимум (например аерокосмическо, спортно оборудване и др.).

03. Устойчивост на корозия

Изцеленият епоксид може да реагира на слънчева светлина и други елементи, но самият въглероден влакн е изработен от химически стабилен материал и е устойчив на корозия, което го прави идеален за приложения в тежки среди.

Стоманата, от друга страна, е изключително податлива на окисляване, когато е изложена на атмосферна влага (въпреки че някои легирани стомани имат по-добра устойчивост на корозия), така че въглеродните влакна несъмнено са по-добри по отношение на устойчивостта на корозия.

04. Разходи

Стоманата обикновено е по-икономически ефективен материал от въглеродните влакна. За разлика от това, има много фактори, влияещи върху цената на въглеродните влакна, включително главно разходите за производствения процес, разходите за квалифициран труд и разходите за материали. Така че, производството на въглеродни влакна е много отнемащ време процес, но си струва в крайна сметка. Докато компонентите от въглеродни влакна могат да струват малко повече, те са по-силни, по-леки и много по-издръжливи от стоманените компоненти.

За да обобщим, както стоманените, така и въглеродните влакна са много здрави и в зависимост от това за какво се използват, тяхната конструкция е трайна. И двамата имат свои силни страни и позиции в промишлени условия и е безопасно да се каже, че въглеродните влакна няма да заменят стоманата скоро.