Suure jõudlusega süsinikkiust tooteid on laialdaselt tunnustatud tööstusharudes, mitte ainult nende kergete omaduste, vaid ka erakordse tugevuse poolest. See artikkel võrreldakse süsinikkiustoodete ja terase tugevuse karakteristikuid.
Tugevuse võrdlus
Tooraine tugevus
Süsinikkiud: Standard T300 süsinikkiud on tõmbetugevus umbes3500 MPa.
Teras: Tavaline teras (nt Q235) on umbes tõmbetugevus600 MPa.
Seega ületab süsinikkiu tugevus teraseüle kuuekordse.
Toote tugevus
Tubulaarsete toodete näitena võtmine:
Vaigupõhised süsinikkiustorud: Tõmbetugevus ≈1500 MPa.
Q235 terasest torud: Tõmbetugevus ≈400 MPa.
Isegi valmistoodetena säilitavad süsinikkiud olulised tugevuse eelised.
Spetsiifiline mooduli eelis
Tihedusega1,6 g\/cm³(vs terase oma7,8 g\/cm³), süsinikkiuduspetsiifiline moodul(Tugevuse ja tiheduse suhe) toob esile selle suurepärased kerged ja ülitugevad omadused.
Miks on süsinikkiust tooted nii tugevad?
Aatomstruktuur:
Aksiaalselt joondatud süsinikuaatomi kihid tagavad erakordse koormuse kandevõime piki kiudude suunas.
Kiudainetihedus:
Suurem kiudaine tihedus vaigu maatriksis suurendab aksiaalset tugevust.
Väsimuskindlus:
Süsinikkiust säilitab tsüklilise koormuse korral konstruktsiooni terviklikkuse, pikendades märkimisväärselt kasutusaega.
Järeldus
Süsinikkiustooted ületavad aatomitaseme järjestatud struktuuri, madala tiheduse ja kõrge kiudaine tiheduse tõttu terase ja spetsiifilise mooduli poolest. Vaatamata nende paindlikule välimusele edestab nende mehaaniline jõudlus terviklikult traditsioonilisi metalle.
