보기 : 0 저자 : 사이트 편집기 게시 시간 : 2024-07-04 원산지 : 대지
탄소 섬유와 강철은 매우 강한 재료이지만 강도, 중량 및 기타 특성 측면에서 크게 다릅니다. 그들의 차이를 이해하면 항공 우주에서 자동차, 소비재에 이르기까지 특정 응용 프로그램에 대한 정보에 근거한 결정을 내릴 수 있습니다.
그 질문으로 돌아가서, 탄소 섬유는 강철보다 얼마나 강력합니까?
탄소 섬유는 종종 두 재료의 특정 등급에 따라 강철보다 약 5 배 더 강한 것으로 인용됩니다. 아래에서는 탄소 섬유 및 강철의 강도에 기여하는 요인을 탐색하고 특성을 비교하며 실제 응용 분야를 고려합니다.
'강도 '라는 용어는 파손되거나 변형되지 않고 힘을 견딜 수있는 재료의 능력을 측정하는 여러 가지 다른 재료 특성을 참조 할 수 있습니다. 탄소 섬유와 강철 비교와 관련된 몇 가지 주요 유형의 강도는 다음과 같습니다.
인장 강도 : 파손되기 전에 당기거나 뻗을 때 물질이 견딜 수있는 힘의 양.
압축 강도 : 크기를 줄이기 위해 부하를 견딜 수있는 재료의 용량.
전단 강도 : 재료의 구조에 걸쳐 슬라이딩 힘을 견딜 수있는 능력.
강성 (Young 's Modulus) : 스트레스 하에서 변형에 대한 재료의 저항.
인장 강도는 재료를 비교하기위한 일반적인 척도이며 강철에 대한 탄소 섬유의 강도를 이해하는 데 특히 유용합니다.
탄소 섬유 : 고급 탄소 섬유의 인장 강도는 약 500,000psi (평방 인치당 파운드) 이상입니다. 이것은 당황하거나 뻗을 때 탄소 섬유를 엄청나게 강하게 만듭니다.
강철 : 강철의 인장 강도는 등급에 따라 크게 다릅니다. 예를 들어, 스테인레스 스틸은 약 70,000 ~ 220,000psi 범위의 인장 강도를 갖습니다.
강도 대 중량비 : 탄소 섬유의 가장 중요한 장점 중 하나는 강도 대 중량 비율입니다. 탄소 섬유는 중량 단위당 강철보다 약 5 배 더 강하기 때문에 중량의 일부에서 강철과 동일하거나 더 큰 강도를 달성 할 수 있습니다.
탄소 섬유는 또한 인상적인 압축 강도를 나타내지 만, 이것은 재료의 구조와 품질에 따라 다를 수 있습니다.
탄소 섬유 : 탄소 섬유의 압축 강도는 일반적으로 인장 강도보다 낮지 만 여전히 상당히 높을 수 있으며 종종 150,000 psi를 초과합니다.
강철 : 강철은 일반적으로 인장 강도보다 압축 강도가 높기 때문에 무거운 하중과 압축이 포함 된 응용 분야에 탁월합니다. 강철의 압축 강도는 일반적으로 약 250,000 psi입니다.
탄소 섬유와 강철도 전단 강도가 다릅니다.
탄소 섬유 : 장력 및 압축은 강하지 만, 탄소 섬유는 전단력에 더 취약 할 수 있으며, 섬유 방향 및 수지 매트릭스에 따라 6,000 ~ 12,000 PSI 범위의 전형적인 값으로 전단력에 더 취약 할 수 있습니다.
강철 : 강철은 일반적으로 유형과 처리에 따라 58,000 ~ 174,000psi 범위의 전단 강도를 가지고 있습니다.
강성은 또 다른 중요한 강도 척도이며, 재료의 변형에 대한 저항을 나타냅니다.
탄소 섬유 : 탄소 섬유는 유형 및 제조 공정에 따라 약 3,600 만 Psi의 젊은 모듈러스로 강성이 높습니다.
강철 : 강철의 강성도 높으며, 젊은 모듈러스는 약 2,900 만 psi입니다. 강성은 비슷하지만 탄소 섬유는 훨씬 적은 무게로 이것을 달성합니다.
탄소 섬유 및 강철의 고유 한 특성은 다양한 응용 분야에 적합합니다.
항공 우주 : 탄소 섬유는 항공 우주선과 우주선 성능에 중요합니다.
자동차 : 탄소 섬유와 강철은 자동차 산업에서 사용됩니다. 탄소 섬유는 고성능 부품 및 슈퍼카에 유용하며 강철은 비용 효율성과 제조 용이성의 필수 요소로 유지됩니다.
스포츠 장비 : 탄소 섬유는 강도와 체중이 중요한 자전거, 테니스 라켓 및 하키 스틱과 같은 고성능 스포츠 용품에서 선호됩니다.
건축 : 강도가 높은 강도, 내구성 및 잘 이해 된 특성으로 인해 건설에 널리 사용됩니다. 그것은 구조적 프레임 워크, 다리 및 강화 막대 (Rebar)에 사용됩니다.
강도 대 중량 비율 : 체중을 고려할 때 탄소 섬유가 강철보다 강하므로 중량이 중요한 요소 인 응용 분야에 이상적인 선택입니다.
인장 강도 : 고급 탄소 섬유는 대부분의 강에 비해 인장 강도가 훨씬 높습니다.
압축 강도 : 강철은 일반적으로 압축 강도가 높기 때문에 무거운 하중과 관련된 응용 분야에 더 적합합니다.
전단 강도 : 강철은 일반적으로 탄소 섬유에 비해 전단 강도가 더 높습니다.
강성 : 두 물질 모두 강성이 높지만 탄소 섬유는 무게가 상당히 적음으로이를 달성합니다.
