Mi a legfontosabb különbség a szénszál és az acél között?

A nagy fajlagos szilárdság és a nagy fajlagos modulus jellemzőinek előnyeit kihasználva a szénszálakat számos alkalmazásban széles körben használják. Néha az emberek összehasonlítják a szénszálat a fémacélhoz. A szénszál és a fémacél összehasonlításakor nem nehéz látni, hogy mind a szénszál, mind az acél olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek páratlan teljesítményt nyújtanak konkrét alkalmazásokban. De ha meg akarja érteni, hogy melyik anyag a jobb, tudnia kell a kulcsfontosságú különbséget a szénszál és az acél között. Ez a cikk röviden megérti a szénszál és az acél jellemzőit és főbb különbségeit.

A fő különbség a szénszál és az acél között

Mind az acél, mind a szénszál gyakori ipari és mindennapi alkalmazásokban, és mindkettő elsősorban a kiváló szilárdságukról és tartósságukról ismert. Mindennapi alkalmazásokban mind az acél, mind a szénszál megbízható anyag, amely ellenáll a hosszú távú kopásnak. De természetesen van néhány figyelemreméltó különbség a kettő között. Elsősorban a következő szempontokban tükröződik:

01. Erősség

Míg az acélt gyakran szabványos anyagnak tekintik építési és ipari környezetben, a szénszál valójában sokkal erősebb, mint az acél szilárdság-súly arány tekintetében. Alkalmazás esetén a szilárdságot az anyag deformációs ellenállása vagy rugalmassági modulusa határozza meg. Mind a szénszál, mind az acél rugalmas modulja 200 gigapascal (GPa), így mindkét anyag nagyon merev és ideális sok alkalmazáshoz nagy feszültségű területen.

Mivel a szénszál és az acél hasonló rugalmas modulokkal rendelkezik, hogyan mondható el, hogy a szénszál erősebb?

Ez egy kiváló pont, ami elvezet minket a következő funkcióhoz...

02. Súly

Bár mind a szénszál, mind az acél erős deformációs ellenállással rendelkezik, az acél sűrűsége sokkal magasabb, mint a szénszál. Általánosságban elmondható, hogy a szénszál súlya csak körülbelül egyötöde az acélnak, azaz ugyanazon súly alatt a szénszálnak. Az erősség körülbelül ötszöröse az acélnak.

Páratlan szilárdság/súly aránya (fajlagos szilárdság) miatt a szénszál az első választás néhány olyan alkalmazásnál, ahol a súlyt minimálisra kell tartani (pl. repülőgép, sporteszköz stb.).

03. Korrózióállóság

A gyógyított epoxi reagálhat a napfényre és más elemekre, de maga a szénszál kémiailag stabil anyagból készül, és ellenáll a korróziónak, így tökéletes alkalmazásokhoz nehéz környezetben.

Az acél viszont rendkívül érzékeny az oxidációra, ha légköri nedvességnek van kitéve (bár néhány ötvözött acél jobb korrózióállósággal rendelkezik), így a szénszál kétségkívül jobb korrózióállósággal rendelkezik.

04. Költségek

Az acél általában költséghatékonyabb anyag, mint a szénszál. Ezzel szemben számos tényező befolyásolja a szénszál költségét, elsősorban a gyártási folyamat költségét, a képzett munkaerő költségét és az anyagok költségét. Tehát a szénszál előállítása nagyon időigényes folyamat, de a végén megéri. Míg a szénszálas alkatrészek kissé többe kerülhetnek, erősebbek, könnyebbek és sokkal tartósabbak, mint az acél alkatrészek.

Összefoglalva, mind az acél, mind a szénszál nagyon erős, és attól függően, hogy mire használják őket, konstrukciójuk tartós. Mindkettőnek megvan a saját erőssége és pozíciója ipari környezetben, és nyugodtan mondhatjuk, hogy a szénszál nem helyettesíti az acélt hamarosan.