Grafīts pret oglekļa šķiedru: Kāda ir atšķirība?

Problēma ar materiālu neskaidrību

Vai jūs sajaucat, kad cilvēki runā par grafītu un oglekļa šķiedru? Daudzi cilvēki to dara! Lielākajai daļai no mums šie melnie materiāli izskatās vienādi. Iepērkoties, piemēram, tenisa raketes, golfa nūjas vai velosipēdus, var būt grūti saprast, kurš no tiem ir labākais. Šī sajaukšana var novest pie tā, ka iegādājaties savām vajadzībām neatbilstošu aprīkojumu.

Kāpēc tas ir svarīgi? Nepareiza materiāla izmantošana var nozīmēt, ka jūsu sporta inventārs var viegli salūzt vai nedarbojas tik labi, kā tas varētu darboties!

Aizraujošā oglekļa materiālu pasaule

Ko darīt, ja jūs katru reizi varētu izvēlēties ideālo materiālu? Padomājiet, cik lieliski būtu precīzi zināt, ko pērkat! Gan grafīts, gan oglekļa šķiedra ir pārsteidzoši materiāli ar lielisku pielietojumu. Tie palīdz izgatavot īpaši izturīgas, bet ne smagas lietas.

Oglekļa materiāli ir izmantoti daudzās lieliskās lietās, ko mēs izmantojam:

• Ātrie velosipēdi
• Golfa nūjas, kas trāpa tālu
• Makšķeres, kas nesalūst
• Kosmiskās raķetes!

Izpratne par atšķirībām: Grafīts pret oglekļa šķiedru

Reiz par visām reizēm novērsīsim šo pārpratumu! Šajā rakstā mēs uzzināsim visu par grafītu un oglekļa šķiedru. Uzzināsim, kā tās tiek ražotas, ar ko tās ir īpašas un kad tās izmantot.

Kas ir grafīts?

Grafīts ir tīra oglekļa forma. Tas ir tas pats, kas ir tavā zīmuliņā! Grafīts ir ļoti vecs un nāk no zemes. Tas veidojas, kad ogleklis tiek karsts un ilgstoši saspiests zem zemes.

Kā tiek ražots grafīts

Grafīts ir kristāliska oglekļa forma. Tas nozīmē, ka oglekļa atomi ir izkārtoti īpašā rakstā - kā sīkas loksnes, kas sakrautas viena virs otras.

Tāpēc šīs loksnes var slīdēt viena gar otru:

1. Zīmes uz papīra atstāj zīmuļi
2. Grafīts ir slidens
3. Tas labi darbojas kā smērviela

Grafīta lietojums

Grafītam ir daudz darba vietu:

• Tas padara "svinu" zīmuļos
• Tas palīdz mašīnu detaļām vienmērīgi kustēties.
• Tas darbojas baterijās un kā elektrods
• Tas ir dažās tenisa raketēs un makšķerēs.

Kas ir oglekļa šķiedra?

Oglekļa šķiedra nav tikai viena lieta! Tas ir kompozītmateriāls. Tas nozīmē, ka tas ir izgatavots no oglekļa šķiedrām, kas sajauktas ar sveķiem (sava veida līmi). Šķiedras ir ļoti plānas - daudz plānākas par cilvēka matiem!

Kā tiek ražota oglekļa šķiedra

Oglekļa šķiedras ražošana ir liels darbs:

1. Sākt ar oglekļa atomu virknēm
2. Uzkarsējiet tos ļoti karstus
3. Salieciet tos kopā, lai veidotu vilkmi
4. Ietiniet tos audumā
5. Sajauc ar sveķiem (piemēram, epoksīdsveķiem)
6. Veidot un sacietināt

Gala rezultāts ir materiāls, kas ir:

• Ļoti spēcīga
• Ļoti viegls
• Stīvs
• Var veidot dažādos veidos

Oglekļa šķiedras izmantošana

Oglekļa šķiedru izmanto, lai izgatavotu:

• Daļas sacīkšu automobiļiem un lidmašīnām
• Velosipēdu rāmji
• Golfa nūju vārpstas
• Augstas klases piklebola airi

Grafīts pret oglekļa šķiedru: Galvenās atšķirības

Oglekļa šķiedra pret grafītu sporta aprīkojumā

Makšķerēšana un Fly Rods

Makšķeres var izgatavot no abiem materiāliem. Grafīta makšķeres ir lokanākas un maksā mazāk. Oglekļa šķiedras stieņi ir stingrāki un izturīgāki, bet maksā vairāk.

"Lielākajai daļai makšķernieku labi kalpos laba grafīta makšķere, taču nopietni makšķernieki bieži vien dod priekšroku augsta moduļa oglekļa šķiedras jutīgumam." - Profesionāls makšķerēšanas gids

Tenisa raketes un raketes

Tenisa spēlētājiem patīk abi materiāli:

• Grafīta raketes: Lielāka elastība, labas sajūtas, zemāka cena
• Oglekļa šķiedras raketes: Ļoti stingra, lielāka jauda, mazāks svars

Golfa kluba vārpstas

Golfa nūjas ar grafīta kātu palīdz trāpīt bumbiņu tālāk. Oglekļa šķiedras vārpstas nodrošina labāku kontroli.

Oglekļa šķiedras vs grafīta piklebola airi

Piklebols ir strauji augošs sporta veids! Svarīgs ir airiņa materiāls:

• Grafīta airi: Labas sajūtas, lētāk, vairāk kontroles
• Oglekļa šķiedras airi: Lielāka jauda, ļoti viegls, dārgāks

Vai zinājāt? Labākie spēlētāji bieži izvēlas oglekļa šķiedras airi, jo tie ir mazi un izturīgi.

Materiāla īpašības: Iegremdēšanās dziļāk

Spēks un svars

Gan grafīts, gan oglekļa šķiedra ir daudz vieglāki par tēraudu vai alumīniju. Taču oglekļa šķiedra uzvar izturības konkursā. Tai ir lielāka stiepes izturība un labāka izturības un svara attiecība.

Stīvums (modulis)

Inženieri runā par "moduli", domājot par to, cik stingrs ir kāds izstrādājums. Oglekļa šķiedrai var būt dažādi moduļu līmeņi:

• Zems modulis: Elastīgāks
• Vidējais modulis: Labs līdzsvars
• Augsts modulis: Ļoti stingrs

Grafītam parasti ir mazāks modulis nekā oglekļa šķiedrai.

Karstumizturība

Grafīts spēj labāk izturēt karstumu nekā oglekļa šķiedra. Tāpēc to izmanto lietās, kas kļūst ļoti karstas, piemēram, elektrodos.

Bieži sastopamais apjukums: Kāpēc cilvēki sajauc grafītu un oglekļa šķiedru

Bieži vien cilvēki šos terminus lieto nepareizi. Lūk, kāpēc:

1. Tie abi izskatās melni un spīdīgi
2. Oglekļa šķiedras dažreiz satur grafītu
3. Uzņēmumi terminus lieto mulsinoši
4. Abi ir izgatavoti no oglekļa atomiem

"Sporta preču nozarē "grafīts" bieži tiek izmantots kā mārketinga termins, lai gan patiesībā tiek domāts oglekļa šķiedras kompozīts."" - Materiālu inženieris

Pareizas izvēles izdarīšana: Grafīts vai oglekļa šķiedra?

Kad jums vajadzētu izvēlēties grafītu?

• Ja nepieciešams kāds karstumizturīgs izstrādājums
• Kad vēlaties labu smērvielu
• Kad izmaksas ir svarīgākas par maksimālo izturību
• Kad nepieciešama elektriskā vadītspēja

Kad oglekļa šķiedra ir labāka?

• Ja nepieciešama vislielākā izturība un zemākais svars
• Augstas veiktspējas sporta aprīkojumam
• Kad stingrība ir izšķiroša
• Kad izskats ir svarīgs (oglekļa šķiedrai ir foršs raksts)

Grafīta un oglekļa šķiedras nākotne

Abi materiāli kļūst arvien labāki! Zinātnieki atrod jaunus veidus, kā tos izmantot:

• Vieglākas lidmašīnu daļas
• Labāki elektrisko automobiļu akumulatori
• Stingrāki būvmateriāli
• Jauns sporta aprīkojums

Oglekļa šķiedras cenas samazinās, jo mēs atrodam lētākus veidus tās ražošanai. Tas nozīmē, ka tās priekšrocības var izmantot vairāk cilvēku.

Gadījuma izpēte: Aviācijas un kosmosa lietojumprogrammas

The aviācijas un kosmosa nozare abus materiālus izmanto dažādos veidos:

Grafīta izmantošanas veidi:

• Siltuma vairogi
• Eļļošanas līdzekļi kustīgajām daļām
• Elektrodi un baterijas

Oglekļa šķiedras izmantošana:

• Gaisa kuģu virsbūves daļas
• Spārni un astes daļas
• Interjera sastāvdaļas
• Raķešu korpusi

Kosmiskais kuģītis izmantoja abus materiālus dažādām detaļām, parādot, ka katram no tiem ir īpaši uzdevumi, ko tas dara vislabāk.

Galvenie punkti, kas jāatceras

• Grafīts ir dabiska oglekļa forma ar kristālisku struktūru.
• Oglekļa šķiedra ir kompozīts materiāls, kas izgatavots no oglekļa šķiedrām, kuras iestrādātas sveķos.
• Grafīts ir piemērots smērvielām, zīmuļiem un pamatiekārtām.
• Oglekļa šķiedra nodrošina visaugstāko izturības un svara attiecību
• Sporta aprīkojumā izmanto abus, bet oglekļa šķiedra parasti ir augstākas klases.
• Šie termini bieži tiek sajaukti mārketingā
• Oglekļa šķiedra maksā dārgāk, bet vairumā gadījumu darbojas labāk.

Tiem, kurus interesē pasūtījuma kompozītmateriāli, daudzi ražotāji var izgatavot produktus, izmantojot grafītu vai oglekļa šķiedru, lai apmierinātu īpašas vajadzības.

Nākamreiz, kad iepērkaties sporta inventāra veikalā vai dzirdat kādu runājam par šiem apbrīnojamajiem oglekļa materiāliem, atcerieties šīs atšķirības!