الفرق بين أنابيب ألياف الكربون وأنابيب الألياف الزجاجية

الفرق بين أنابيب ألياف الكربون وأنابيب الألياف الزجاجية

أنابيب ألياف الكربون وأنابيب الألياف الزجاجية نوعان من أنابيب المواد المركبة. يتم تصنيع أنابيب ألياف الكربون باستخدام عمليات مثل اللف أو البثق أو لف ألياف الكربون المسبقة، في حين يتم تصنيع أنابيب الألياف الزجاجية عن طريق سحب وبثق الألياف الزجاجية والراتنج. ما هي الاختلافات في الأداء بين هذين النوعين من الأنابيب، والتي تستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل الطيران وتصنيع السيارات والرياضة؟

كثافة أنبوب ألياف الكربون هي 1.6 جم/سم ³، أقل من نصف سبائك الألومنيوم، قوة الشد للأنابيب الفولاذية هي 300-600MPa، قوة الشد لأنابيب سبائك الألومنيوم هي 110-136MPa، وقوة الشد تبلغ قوة أنابيب ألياف الكربون حوالي 1500MPa، مما يشير إلى ميزة كبيرة في قوة الشد. معامل التمدد الحراري للمادة المركبة من ألياف الكربون هو -1.4x10 ^ -6، مما يضمن ثبات حجم المنتج وعدم تشويهه بسهولة. الحد الأقصى لقوة الكلال لأنابيب ألياف الكربون هو 70% إلى 80% من قوة الشد الخاصة بها. عند العمل في ظل ظروف الحمل المتناوب طويلة المدى، تكون أنابيب ألياف الكربون أكثر استقرارًا ولها عمر خدمة أطول. وتتميز مواد ألياف الكربون بموصلية جيدة وأداء ممتاز للحماية الكهرومغناطيسية.

كثافة أنبوب الألياف الزجاجية 2.53~2.55 جم/سم ³، بالمقارنة مع أنابيب ألياف الكربون بنفس المواصفات، فهي أثقل مع قوة شد تبلغ 100-300MPa، ومعامل مرن يبلغ 7000MPa، و استطالة عند الكسر 1.5-4%، ونسبة بواسون 0.22، ومعامل التمدد الحراري 4.8x10 ^ -4. السلالة كبيرة نسبيًا أيضًا. عندما يصل الضغط إلى 1% إلى 2%، سوف ينكسر الراتينج. لذلك يسمح لأنابيب الألياف الزجاجية بتحمل إجهاد لا يتجاوز 60% من الإجهاد النهائي، بينما تتمتع أنابيب ألياف الكربون بمعامل مرونة كبير ويمكنها الحفاظ على خواص ميكانيكية جيدة في ظل ظروف الإجهاد القصوى.

باختصار، تتمتع أنابيب ألياف الكربون بمزايا في الخواص الميكانيكية مقارنة بأنابيب الألياف الزجاجية، ولكن كلاهما لهما مجالات التطبيق الخاصة بهما. على سبيل المثال، في السيناريوهات التي تتطلب العزل، تكون هناك حاجة إلى أنابيب من الألياف الزجاجية.

www.superbheater.com