Oglekļa šķiedra pret tēraudu: Vai oglekļa šķiedra patiešām ir stiprāka par tēraudu?

Vai esat iestrēdzis starp oglekļa šķiedras vai tērauda izvēli? Daudziem tā ir liela izvēle. Oglekļa šķiedra izskatās jauna un forša. Tērauds ir vecs un uzticams. Bet kurš no tiem ir labāks? Vai oglekļa šķiedra patiešām ir stiprāka par tēraudu? Noskaidrosim!

Problēma ar tēraudu

Tērauds tiek izmantots jau ilgu laiku. Tas ir izturīgs, un mēs zinām, kā tas darbojas. Taču tam ir dažas lielas problēmas:

• Tērauds ir ļoti smags
• Tā var sarūsēt
• Tas var saliekties stresa apstākļos
• Lai to saglabātu skaistu, ir nepieciešams daudz rūpēties par to.

Šīs problēmas liek cilvēkiem meklēt kaut ko labāku. Kaut ko spēcīgu, bet ne tik smagu. Kaut ko, kas nerūsē. Tieši šeit ir oglekļa šķiedra!

Kas padara oglekļa šķiedru tik aizraujošu?

Oglekļa šķiedra ir brīnumains materiāls. To veido plānas oglekļa atomu virtenes, kas savienotas kopā. Šīs šķiedras ir plānākas par cilvēka matiem! Kad daudzas šķiedras tiek savienotas kopā ar sveķiem, tās veido ļoti izturīgu materiālu.

Kāpēc cilvēki tik ļoti aizraujas ar oglekļa šķiedru?

• Tas ir piecas reizes izturīgāks par tēraudu
• Tas ir piecas reizes vieglāks par tēraudu
• Tas nerūsē
• Tas saglabā formu labāk nekā tērauds
• Tas izskatās ļoti glīti un moderni

Kad redzat oglekļa šķiedras auto, jūs zināt, ka tas ir īpašs. Melnais, austais izskats nav tikai priekšnesums. Tas nozīmē, ka automašīna ir ātrāka un patērē mazāk degvielas, jo sver mazāk.

Oglekļa šķiedras un tērauda galvenās atšķirības

Apskatīsim, kā oglekļa šķiedra un tērauds atšķiras:

Spēks

Oglekļa šķiedrai ir ļoti augsta stiepes izturība. Tas nozīmē, ka to var vilkt vai izstiept, nesalūstot. Pēc stiepes izturības oglekļa šķiedra ir stiprāka par tēraudu. Taču tērauds labāk iztur spiedienu (spiedes izturība).

Svars

Šeit oglekļa šķiedra patiešām spīd! Oglekļa šķiedra ir aptuveni piecas reizes vieglāka par tēraudu. Tas ir ļoti svarīgi, piemēram, automašīnām, velosipēdiem un lidmašīnām.

Izturība

Tērauds var saliekties, pirms tas salūst. Dažos aspektos tas ir labi. Oglekļa šķiedra daudz nesaliecas - tā paliek stīva, līdz salūst. Tas var būt gan labi, gan slikti atkarībā no tā, kas jums nepieciešams.

Korozija

Tērauds rūsē, ja tas kļūst slapjš vai tiek atstāts ārpusē. Oglekļa šķiedra nerūsē vispār! Tāpēc tas ir lieliski piemērots laivām, āra aprīkojumam un lietām, kas tiek slapjas.

Izmaksas

Tērauds uzvar šajā spēlē. Izgatavot lietas no tērauda ir daudz lētāk. Oglekļa šķiedras izgatavošanai ir vajadzīgi īpaši veidi, kas izmaksā dārgāk.

Oglekļa šķiedra pret tēraudu: Sīkāk izstrādāts salīdzinājums

Kāpēc oglekļa šķiedra ir stiprāka par tēraudu

Oglekļa šķiedra ir izturīgāka par tēraudu, ņemot vērā stiprības un svara attiecību. Tas nozīmē, ka oglekļa šķiedra ir daudz izturīgāka, ja tās svars ir vienāds.

Piemēram:

• Oglekļa šķiedras stienis, kas sver 1 mārciņu, var izturēt lielāku svaru nekā tērauda stienis, kas sver 1 mārciņu.
• Oglekļa šķiedras velosipēdu rāmji var būt ļoti izturīgi, vienlaikus būdami daudz vieglāki par tērauda rāmjiem.
• Oglekļa šķiedras motocikli var braukt ātrāk, jo tie sver mazāk, bet joprojām ir ļoti spēcīgi.

Noslēpums slēpjas oglekļa šķiedras izgatavošanas procesā. Plānas oglekļa atomu virtenes ir savienotas tā, ka tās ir ļoti izturīgas, kad tiek vilktas. Kad šīs šķiedras tiek sajauktas ar sveķiem un veidotas, tās saglabā šo izturību.

Lietojumprogrammas, kurās oglekļa šķiedra pārspēj tēraudu

Oglekļa šķiedra daudzviet darbojas labāk nekā tērauds:

Aviācija

Lidmašīnām jābūt stiprām, bet vieglām. Oglekļa šķiedra palīdz lidmašīnām patērēt mazāk degvielas un lidot tālāk.

Sporta aprīkojums

Tenisa raketes, golfa nūjas un velosipēdi, kas izgatavoti no oglekļa šķiedras, ir vieglāki un palīdz labāk spēlēt.

Sacīkšu sacīkstes

Sacīkšu automašīnās izmanto oglekļa šķiedru, lai tās brauktu ātrāk un patērētu mazāk degvielas. Jo mazāks svars, jo ātrāk jūs varat braukt!

Medicīniskās ierīces

Oglekļa šķiedru izmanto tādās lietās kā kāju balsti un ratiņkrēsli, jo tā ir izturīga, viegla un nerūsē.

Kad tērauds joprojām ir labāks par oglekļa šķiedru

Tērauds nekur nepazudīs! Tas joprojām ir labāks daudziem lietojumiem:

Ēkas

Tērauds ir lētāks, un tas labi der lielām ēkām.

Rīki

Instrumentiem jābūt izturīgiem un lētiem. Tērauds tam ir ideāli piemērots.

Karstās vietas

Oglekļa šķiedra var kļūt vāja ļoti karstās vietās. Tērauds ir izturīgs pat karstā laikā.

Budžeta projekti

Ja jums nav daudz naudas, tērauda izstrādājumi ir labākais risinājums.

Kā tiek ražota oglekļa šķiedra

Oglekļa šķiedras izgatavošanas process ir diezgan interesants:

1. Sākot ar pamatmateriālu (bieži vien poliakrilnitrilu).
2. Uzkarsē to ļoti augstā temperatūrā (vairāk nekā 1000°C).
3. Izstiepiet šķiedras, lai izlīdzinātu oglekļa atomus.
4. Pārklājiet ar sveķiem, lai izgatavotu galaproduktu.

Šis process padara oglekļa šķiedru daudz dārgāku par tēraudu. Taču daudzos izmantošanas veidos papildu izmaksas ir tā vērtas, jo šķiedra ir vieglāka un izturīgāka.

Oglekļa šķiedras un tērauda nākotne

Abi materiāli kļūs arvien labāki:

• Tiek ražoti jauni tērauda veidi, kas ir izturīgāki un mazāk rūsē.
• Oglekļa šķiedras ražošana kļūst arvien lētāka
• Tiek atrasti jauni veidi, kā oglekļa šķiedras savienot ar citiem materiāliem.
• Pielāgotas oglekļa šķiedras tiek attīstīti īpašiem mērķiem

Mūsu oglekļa rūpnīca vienmēr strādā pie jauniem veidiem, kā oglekļa šķiedru padarīt labāku un noderīgāku. Mēs redzam nākotni, kurā abi materiāli tiek izmantoti tur, kur tie vislabāk darbojas.

Gadījuma izpēte: Oglekļa šķiedras velosipēdi pret tērauda velosipēdiem

Kā piemēru aplūkosim velosipēdus:

Tērauda velosipēds:

• Sver aptuveni 25 mārciņas
• Izmaksas $500-1,000
• Kalpo daudzus gadus
• Var salabot, ja tas saliecas
• Nodrošina vienmērīgu braukšanu

Oglekļa šķiedras velosipēds:

• Sver aptuveni 15 mārciņas
• Izmaksas $2,000-10,000
• Ļoti stingrs, lai nodrošinātu labu jaudas pārnesi
• Grūti salabot, ja ir bojāts
• Ļoti atsaucīga braukšana

Vienkāršam braucējam tērauda konstrukcija varētu būt labāka. Sacīkšu braucējam, kam svarīga katra sekunde, oglekļa šķiedra ir papildu izmaksu vērta.

Risks, ka oglekļa šķiedra zaudē izturību

Viena no bažām par oglekļa šķiedru ir tā, ka tā var pēkšņi salūzt. Atšķirībā no tērauda, kas saliecas, pirms salūst, oglekļa šķiedra var salūzt bez brīdinājuma. Tas notiek tāpēc, ka:

• Oglekļa šķiedra viegli neuzrāda bojājumus
• Nelielas plaisas var ātri augt
• Trieciena bojājumi var nebūt redzami

Tāpēc oglekļa šķiedras detaļas pēc sadursmes vai spēcīga trieciena ir rūpīgi jāpārbauda.

Kāpēc izvēlēties mūsu pielāgotos kompozītmateriālus

Pie mums pielāgots kompozīts veikalā mēs labi pārzinām gan oglekļa šķiedru, gan tēraudu. Mēs varam jums palīdzēt izvēlēties jūsu vajadzībām atbilstošu materiālu. Mēs izgatavojam:

• Oglekļa šķiedras detaļas, kas ir tik izturīgas, cik tām nepieciešams.
• Pielāgotie dizaini īpašiem lietojumiem
• Daļas, kurās apvienotas labākās abu materiālu īpašības
• Risinājumi, kas atbilst jūsu budžetam

Kopsavilkums

Apkoposim to, ko esam uzzinājuši par oglekļa šķiedru un tēraudu:

• Oglekļa šķiedra ir izturīgāka par tēraudu, ņemot vērā stiprības un svara attiecību.
• Oglekļa šķiedra ir piecas reizes vieglāka par tēraudu.
• Tērauds ir lētāks un vieglāk apstrādājams
• Oglekļa šķiedra nerūsē kā tērauds
• Tērauds ir labāks saspiests
• Oglekļa šķiedra izskatās mūsdienīgāk
• Abiem materiāliem ir vietas, kur tie darbojas vislabāk
• Izvēle ir atkarīga no tā, kas jums nepieciešams: svars, izmaksas vai izskats.

Atbilde uz jautājumu "Vai oglekļa šķiedra patiešām ir izturīgāka par tēraudu?" ir "jā", bet tikai tad, ja ņem vērā, cik viegla tā ir. Tērauda izturības ziņā to joprojām ir grūti pārspēt.

Nākamajā projektā padomājiet, kas jums ir vissvarīgākais. Ja svarīgākais ir svars, par oglekļa šķiedru, iespējams, ir vērts maksāt papildu izmaksas. Ja budžets ir ierobežots, tērauds ir pārbaudīts un uzticams.

Nepieciešama palīdzība lēmuma pieņemšanā? Mūsu oglekļa šķiedras rūpnīcas komanda var palīdzēt jums izvēlēties jūsu vajadzībām atbilstošu risinājumu.

Tālrunis/Whatsappp: +86 136 2619 1009 E-pasts: [email protected]