การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของท่อคาร์บอนไฟเบอร์และท่อใยแก้ว

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของท่อคาร์บอนไฟเบอร์และท่อใยแก้ว

ท่อคาร์บอนไฟเบอร์และท่อใยแก้วเป็นหลอดคอมโพสิตสองรูปแบบท่อคาร์บอนไฟเบอร์ทำโดยการพัน การพัลทรูชัน หรือการพันของพรีเพกคาร์บอนไฟเบอร์ ในขณะที่ท่อใยแก้วถูกดึงและอัดขึ้นรูปด้วยใยแก้วและเรซินท่อของวัสดุทั้งสองนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ การผลิตรถยนต์ กีฬา และอุตสาหกรรมอื่นๆประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาแตกต่างกันอย่างไร?

ความหนาแน่นของท่อคาร์บอนไฟเบอร์คือ 1.6g/cm ³ ซึ่งน้อยกว่าอลูมิเนียมอัลลอยด์ ความต้านทานแรงดึงของท่อเหล็กอยู่ที่ 300 ~ 600MPa ความต้านทานแรงดึงของท่อโลหะผสมอลูมิเนียมคือ 110 ~ 136MPa และความต้านทานแรงดึงของ ท่อคาร์บอนไฟเบอร์ประมาณ 1500MPaค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์คือ -1.4 × 10 ^-6 ซึ่งสามารถรับประกันได้ว่าขนาดของผลิตภัณฑ์มีเสถียรภาพและไม่เสียรูปง่ายขีดจำกัดความแข็งแรงเมื่อยล้าของท่อคาร์บอนไฟเบอร์คือ 70% ~ 80% ของความต้านทานแรงดึงเมื่อทำงานภายใต้ภาระการสลับระยะยาว ท่อคาร์บอนไฟเบอร์จะมีเสถียรภาพมากขึ้นและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีและประสิทธิภาพการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม

ความหนาแน่นของท่อใยแก้ว 2.53~2.55g/cm ³นั้นหนักกว่าท่อคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีข้อกำหนดเดียวกัน ความต้านทานแรงดึง 100 ~ 300MPa โมดูลัสความยืดหยุ่น 7000MPa การยืดตัวที่จุดแตกหัก 1.554% อัตราส่วนปัวซอง 0.22 ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน 4.8×10 ^-4.ความเครียดยังมีขนาดค่อนข้างใหญ่ และเมื่อความเครียดถึง 1% ~ 2% เรซินจะแตก ดังนั้นความเครียดของแบริ่งที่อนุญาตของท่อใยแก้วจะไม่เกิน 60% ของความเครียดขีดจำกัด ในขณะที่ท่อคาร์บอนไฟเบอร์มี โมดูลัสยืดหยุ่นขนาดใหญ่และสามารถรักษาสมบัติเชิงกลที่ดีภายใต้สภาวะความเค้นจำกัด

โดยสรุป หลอดคาร์บอนไฟเบอร์มีข้อดีมากกว่าหลอดใยแก้วในด้านคุณสมบัติทางกล แต่แต่ละหลอดก็มีขอบเขตการใช้งานของตัวเอง เช่น จำเป็นต้องใช้ท่อใยแก้วในฉากที่จำเป็นต้องมีฉนวน