Tấm sợi carbon là vật liệu kết cấu được chế tạo từ vật liệu composite gồm sợi carbon và nhựa. Do đặc tính độc đáo của vật liệu composite, sản phẩm thu được nhẹ nhưng chắc và bền.
Để thích ứng với các ứng dụng trong các lĩnh vực và ngành công nghiệp khác nhau bao gồm hàng không vũ trụ, công nghiệp ô tô, v.v., tấm sợi carbon cũng sẽ có nhiều loại khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn về nơi tấm sợi carbon được áp dụng và độ bền của chúng so với các vật liệu khác.
Tấm sợi carbon sẽ được sử dụng ở những khu vực nào?
Tấm và lá sợi carbon có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm ô tô, hàng không vũ trụ, nhạc cụ, đồ dùng thể thao và thiết bị y tế.
Trong ngành công nghiệp ô tô, các tấm sợi carbon được sử dụng để gia cố các thành phần ô tô như cửa, mui xe, cản, chắn bùn và thanh ray trên nóc xe. Các nhà sản xuất ô tô thường sử dụng thép để chế tạo các bộ phận này. Thép, mặc dù rẻ hơn, nhưng nặng hơn nhiều so với sợi carbon. Để làm cho các phương tiện như xe đua nhẹ hơn, các tấm sợi carbon thường được sử dụng để thay thế nhiều bộ phận bằng thép.
Trong ngành hàng không vũ trụ, các tấm sợi carbon được sử dụng để chế tạo các bộ phận máy bay như tấm thân máy bay, bề mặt điều khiển và đầu cánh. Các bộ phận tạo ra có trọng lượng nhẹ nhưng chắc chắn. Sợi carbon được ngành hàng không vũ trụ áp dụng rộng rãi do tỷ lệ sức bền trên trọng lượng vượt trội. Vì sợi carbon có vẻ ngoài đẹp như vậy nên nó cũng lý tưởng cho nội thất máy bay.
Tương tự như vật liệu kết cấu ô tô, các vật liệu như nhôm và thép thường được sử dụng để chế tạo máy bay. Tuy nhiên, các hãng hàng không thương mại ngày càng sử dụng vật liệu composite sợi carbon để tạo ra khung máy bay nhẹ hơn và chắc hơn. Điều này là do sợi carbon nhẹ hơn nhiều so với thép, nhẹ hơn nhiều so với nhôm và chắc hơn nhiều, và có thể tạo thành bất kỳ hình dạng nào.
Tấm sợi carbon có bền không?
Khi so sánh sợi carbon với các vật liệu khác như thép và nhôm, một số đặc tính được tính đến. Sau đây là một số số liệu hiệu suất thường được sử dụng để so sánh:
- Mô đun đàn hồi = độ cứng của vật liệu. Tỷ lệ ứng suất trên biến dạng trong vật liệu. Độ dốc của đường cong ứng suất-biến dạng của vật liệu trong vùng đàn hồi.
- Độ bền kéo tối đa = Lực căng tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi đứt.
- Mật độ = khối lượng vật liệu trên một đơn vị thể tích.
- Độ cứng riêng = mô đun đàn hồi chia cho mật độ vật liệu, được sử dụng để so sánh các vật liệu có mật độ khác nhau.
- Độ bền kéo riêng = độ bền kéo chia cho khối lượng riêng của vật liệu.
Tấm sợi carbon có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng rất cao, nghĩa là chúng bền hơn nhiều so với các vật liệu khác có cùng trọng lượng, ví dụ, sợi carbon có độ bền riêng gần gấp 4 lần so với nhôm, điều này khiến tấm sợi carbon trở thành vật liệu lý tưởng cho nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là khi trọng lượng là một yếu tố quan trọng.
Trong khi cả sợi carbon và thép đều rất bền với biến dạng, thép dày hơn sợi carbon gấp 5 lần. Tỷ lệ trọng lượng trên trọng lượng của sợi carbon gần gấp đôi thép.
Tóm lại, tấm sợi carbon là một loại vật liệu tổng hợp có độ bền cao, trọng lượng nhẹ và tính linh hoạt. Trong nhiều ngành công nghiệp, tỷ lệ sức bền trên trọng lượng của sợi carbon mang lại lợi thế hiệu suất đáng kể.
Thời gian đăng: 13-05-2022 
