Ποια είναι η σκληρότητα των ανθρακονημάτων σε σύγκριση με τον χάλυβα; Είναι οι ανθρακονήματα επιρρεπείς στο να σπάνε εύκολα;
Η ευρεία αναγνώριση των ανθρακονημάτων από τις αρχικές τους εφαρμογές μέχρι σήμερα οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στα πλεονεκτήματα υψηλής απόδοσης του, ιδιαίτερα στις ελαφριές του ιδιότητες. Σε πολλές βιομηχανίες, οι ίνες άνθρακα ευνοούνται για την αντοχή και την αντοχή τους. Πόσο ισχυρή είναι η ίνα άνθρακα και είναι επιρρεπής στο να σπάει εύκολα; Πόσες φορές πιο σκληρές είναι οι ανθρακονήματα σε σύγκριση με τον χάλυβα;
Οι ίνες άνθρακα είναι οκτώ φορές πιο σκληρές από τον χάλυβα από άποψη αντοχής. Είναι ένα υλικό ινών με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα άνω του 95%. Έχει αντοχή εφελκυσμού έως 3500 MPa και συντελεστή εφελκυσμού 250 GPa, παρουσιάζοντας ανώτερη απόδοση αντοχής σε σύγκριση με τον κανονικό χάλυβα. Αυτή η υψηλή αντοχή είναι ένας κρίσιμος λόγος για τον οποίο οι ίνες άνθρακα μπορούν να αντικαταστήσουν τον παραδοσιακό χάλυβα σε πολλούς τομείς.
Όσον αφορά την ευκολία στο σπάσιμο, τα νήματα από ανθρακονήματα, ειδικά μεμονωμένες ίνες, μπορούν να σπάσουν εύκολα καθώς είναι πολύ πιο λεπτά από τα ανθρώπινα μαλλιά. Ωστόσο, χαλύβδινα σκέλη παρόμοιου μεγέθους θα σπάσουν επίσης εύκολα. Η υψηλή αξονική αντοχή των κλώνων από ανθρακονήματα τα καθιστά επιρρεπή σε θραύση κάτω από πλευρικές δυνάμεις, γεγονός που συμβάλλει στην αντίληψη ότι οι ίνες άνθρακα είναι επιρρεπείς στο σπάσιμο.
Στα προϊόντα από ανθρακονήματα, χιλιάδες συνεχείς ίνες άνθρακα συνδυάζονται χρησιμοποιώντας ένα υλικό μήτρας ρητίνης και τοποθετούνται σε διαφορετικές γωνίες για να επιτευχθεί υψηλός συντελεστής κάμψης. Εάν αυτά τα προϊόντα υποβάλλονται σε φορτία που υπερβαίνουν τα τυπικά τους όρια, μπορεί να οδηγήσει σε μερική θραύση των κλώνων από ανθρακονήματα αντί για πλήρη αστοχία. Αυτή η ιδιότητα είναι ο λόγος για τον οποίο τα προϊόντα από ανθρακονήματα χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές απορρόφησης ενέργειας από σύγκρουση αυτοκινήτων.
