Kāda ir oglekļa šķiedras cietība salīdzinājumā ar tēraudu? Vai oglekļa šķiedra ir viegli saplīst?
Oglekļa šķiedras plašā atpazīstamība no tās sākotnējiem lietojumiem līdz mūsdienām lielā mērā ir saistīta ar tās augstas veiktspējas priekšrocībām, jo īpaši tās vieglajām īpašībām. Daudzās nozarēs oglekļa šķiedra ir iecienīta tās stiprības un izturības dēļ. Cik stipra ir oglekļa šķiedra un vai tā var viegli saplīst? Cik reizes oglekļa šķiedra ir cietāka salīdzinājumā ar tēraudu?
Oglekļa šķiedra stiprības ziņā ir astoņas reizes cietāka par tēraudu. Tas ir šķiedru materiāls ar augstu oglekļa saturu, kas pārsniedz 95%. Tā stiepes izturība ir līdz 3500 MPa un stiepes modulis 250 GPa, kas parāda izcilu izturības veiktspēju salīdzinājumā ar parasto tēraudu. Šī augstā izturība ir būtisks iemesls, kāpēc oglekļa šķiedra var aizstāt tradicionālo tēraudu daudzās jomās.
Runājot par lūšanas vieglumu, oglekļa šķiedras pavedieni, īpaši atsevišķas šķiedras, var viegli saplīst, jo tie ir daudz plānāki par cilvēka matiem. Tomēr arī līdzīga izmēra tērauda pavedieni viegli saplīst. Oglekļa šķiedras šķiedru augstā aksiālā izturība padara tās jutīgas pret lūzumiem sānu spēku ietekmē, kas veicina priekšstatu, ka oglekļa šķiedra ir pakļauta plīsumiem.
Oglekļa šķiedras izstrādājumos tūkstošiem vienlaidu oglekļa šķiedru tiek apvienotas, izmantojot sveķu matricas materiālu, un izklātas dažādos leņķos, lai sasniegtu augstu lieces moduli. Ja šie izstrādājumi tiek pakļauti slodzei, kas pārsniedz to standarta ierobežojumus, tas var izraisīt oglekļa šķiedras šķiedru daļēju pārrāvumu, nevis pilnīgu bojājumu. Šī īpašība ir iemesls, kāpēc oglekļa šķiedras izstrādājumi tiek izmantoti automobiļu avāriju enerģijas absorbcijas lietojumos.
