เปรียบเทียบท่อคาร์บอนไฟเบอร์กับท่ออลูมิเนียม

การวัดคาร์บอนไฟเบอร์และอลูมิเนียม

ต่อไปนี้เป็นคำจำกัดความที่ใช้ในการเปรียบเทียบคุณสมบัติที่แตกต่างกันของวัสดุทั้งสอง:

โมดูลัสความยืดหยุ่น = “ความแข็ง” ของวัสดุอัตราส่วนของความเค้นต่อความเครียดในวัสดุความชันของเส้นโค้งความเค้น-ความเครียดของวัสดุในบริเวณยืดหยุ่น
ความต้านแรงดึงขั้นสูงสุด = ความเค้นสูงสุดที่วัสดุสามารถทนได้ก่อนที่จะแตกหัก
ความหนาแน่น = มวลต่อหน่วยปริมาตรของวัสดุ
ความแข็งจำเพาะ = โมดูลัสยืดหยุ่นหารด้วยความหนาแน่นของวัสดุใช้เพื่อเปรียบเทียบวัสดุที่มีความหนาแน่นต่างกัน
ความต้านแรงดึงจำเพาะ = ความต้านแรงดึงหารด้วยความหนาแน่นของวัสดุ
เมื่อคำนึงถึงข้อมูลนี้แล้ว ตารางด้านล่างจะเปรียบเทียบคาร์บอนไฟเบอร์และอะลูมิเนียม

หมายเหตุ: ปัจจัยหลายประการอาจส่งผลต่อตัวเลขเหล่านี้สิ่งเหล่านี้เป็นลักษณะทั่วไปไม่ใช่การวัดแบบสัมบูรณ์ตัวอย่างเช่น วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ต่างๆ มีความแข็งหรือความแข็งแรงสูงกว่า ซึ่งมักจะต้องแลกมาด้วยคุณสมบัติอื่นๆ ที่ลดลง

การวัด คาร์บอนไฟเบอร์ อลูมิเนียม การเปรียบเทียบคาร์บอน/อลูมิเนียม
โมดูลัสยืดหยุ่น (E) GPa 70 68.9 100%
ความต้านแรงดึง (σ) MPa 1,035 450 230%
ความหนาแน่น (ρ) g/cm3 1.6 2.7 59%
ความแข็งจำเพาะ (E/ρ) 43.8 25.6 171%
ความต้านทานแรงดึงจำเพาะ (σ/ρ) 647 166 389%

ด้านบนแสดงให้เห็นว่าความต้านทานแรงดึงจำเพาะของคาร์บอนไฟเบอร์มีค่าประมาณ 3.8 เท่าของอะลูมิเนียม และความแข็งจำเพาะคือ 1.71 เท่าของอะลูมิเนียม

การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางความร้อนของคาร์บอนไฟเบอร์และอลูมิเนียม
คุณสมบัติอีกสองประการที่แสดงความแตกต่างระหว่างคาร์บอนไฟเบอร์และอลูมิเนียมคือการขยายตัวทางความร้อนและการนำความร้อน

การขยายตัวเนื่องจากความร้อนอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงขนาดของวัสดุเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

การวัด คาร์บอนไฟเบอร์ อลูมิเนียม การเปรียบเทียบอลูมิเนียม/คาร์บอน
การขยายตัวทางความร้อน 2 นิ้ว/นิ้ว/°F 13 นิ้ว/นิ้ว/°F 6.5

การวัด คาร์บอนไฟเบอร์ อลูมิเนียม การเปรียบเทียบอลูมิเนียม/คาร์บอน
การขยายตัวทางความร้อน 2 นิ้ว/นิ้ว/°F 13 นิ้ว/นิ้ว/°F 6.5