هل ألياف الكربون أخف من الألمنيوم؟

كثافة ألياف الكربون

ألياف الكربون لديها كثافة ما يقرب من نصف الكثافة من الألمنيوم. مع تركيبة من راتنج الايبوكسي بنسبة 30 ٪ وألياف 70 ٪ ، تتمتع ألياف الكربون بكثافة 1.55 جم/سم 3 ، في حين أن الألومنيوم 2.7 جم/سم 3.

وزن ألياف الكربون

نتيجة لذلك ، فإن استبدال الألومنيوم بألياف الكربون في مكون من الأبعاد الدقيقة يقلل من وزنه بنسبة 50 ٪ تقريبًا.

لوضع هاتين المادتين على مقياس ، تخيل ورقة سميكة 1 م 2 ملم. تزن ورقة الألومنيوم 16.2 كجم ، في حين أن ألياف الكربون تجعلها أخف بكثير عند 9.3 كجم.

القوة بنفس الوزن
تتميز قوة المادة بمقدار الحمل الذي يمكن أن يحافظ عليه قبل أن ينحني أو يفشل. كلما كانت المرونة أكثر أهمية ، زاد العبء الذي يمكن أن يصمد.

الوزن للوزن ، يوفر جزء من ألياف الكربون قوة أكثر من 2 إلى 5 مرات ، اعتمادًا على الألياف المستخدمة ، أكثر من جزء من نفس الوزن.

بضعفها بالمقارنة ، فإن ورقة ألياف الكربون التي تبلغ مساحتها 1 متر مربع تبلغ وزنها 10 كجم ستكون سمكها 7 ملم ، في حين أن ورقة الألومنيوم من نفس الوزن ستكون سمكها 4 مم فقط.

تتمتع ألياف الكربون بقوة أعلى بكثافة أقل ، وبالتالي قد يكون المنتج من نفس الوزن أكثر سمكًا ، مما يؤدي إلى زيادة قوة السماكة وحدها. على سبيل المثال ، زيادة سمكها بمقدار مرتين تزيد من الصلابة بنسبة تصل إلى 8 مرات.