Tấm sợi carbon là vật liệu kết cấu được chế tạo từ vật liệu composite gồm sợi carbon và nhựa. Nhờ những đặc tính độc đáo của vật liệu composite, sản phẩm tạo ra vừa nhẹ vừa chắc chắn và bền bỉ.
Để thích ứng với các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm hàng không vũ trụ, ô tô, v.v., tấm sợi carbon cũng có nhiều loại khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn về ứng dụng của tấm sợi carbon 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 bộ phận ô tô như cửa, nắp capo, cản, chắn bùn và giá nóc. Các nhà sản xuất ô tô thường sử dụng thép để chế tạo những bộ phận này. Thép tuy rẻ hơn, nhưng lại 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 này nhẹ nhưng vẫn chắc chắn. Sợi carbon được ngành hàng không vũ trụ ứng dụng rộng rãi nhờ tỷ lệ độ bền trên trọng lượng vượt trội. Nhờ vẻ ngoài đẹp mắt, sợi carbon 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 đang ngày càng sử dụng vật liệu composite sợi carbon để tạo ra khung máy bay nhẹ hơn và chắc chắn hơn. Điều này là do sợi carbon nhẹ hơn nhiều so với thép, nhẹ hơn nhiều so với nhôm, và chắc chắn hơn nhiều, đồng thời 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 xem xét. Dưới đây là một số chỉ số 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 mật độ 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.
Mặc dù cả sợi carbon và thép đều có khả năng chống biến dạng rất tốt, nhưng thép lại dày đặc hơn sợi carbon gấp 5 lần. Tỷ lệ trọng lượng trên trọng lượng của sợi carbon gần gấp đôi thép.
Tóm lại, ván sợi carbon là một loại vật liệu composite có độ bền cao, trọng lượng nhẹ và tính linh hoạt cao. Trong nhiều ngành công nghiệp, tỷ lệ độ bền trên trọng lượng của sợi carbon mang lại lợi thế hiệu suất đáng kể.
Thời gian đăng: 13-05-2022 
