A all Carbon Fiber Rust?
Mae ffibr carbon yn sefydlog yn gemegol, yn gwrthsefyll cyrydiad, ac ni fydd yn rhydu. Dyna pam ei fod yn gweithio'n dda mewn amgylcheddau garw. Ond gall asiantau ocsideiddio cryf, fel hydrogen perocsid neu asid sylffwrig, effeithio arno.
Yn yr un modd, mae resin epocsi yn anadweithiol ac ni fydd yn rhydu nac yn cyrydu. Fodd bynnag, mae'n sensitif i olau'r haul. Felly, gorchuddiwch gyfansoddion ffibr carbon gyda gorffeniad gwrthsefyll UV i atal difrod hirdymor rhag golau'r haul.
Mae'n werth nodi y gall cyfansoddion ffibr carbon achosi cyrydiad galfanig pan fyddant mewn cysylltiad â rhai metelau. Er na fydd yn arwain at gyrydiad arwyneb amlwg yn y tymor byr, mae cynhyrchion cyrydiad yn adio ac yn arwain at ddifrod gydag amser. Yn ffodus, mae angen amodau penodol ar hyn, ac mae rhai haenau yn cynnig amddiffyniad.
A all Ffibr Carbon dorri?
Yr ateb byr yw ydy. Gall unrhyw ddeunydd fethu, ond mae ychydig yn fwy cymhleth na hynny. Mae llawer o ffactorau, megis y broses gynhyrchu, dyluniad a defnydd, yn effeithio ar wydnwch.
Er enghraifft, gall bylchau ffurfio, ac mae'n fwy tebygol o gracio os yw'r gwneuthurwr yn defnyddio resin yn anwastad neu os nad yw'n defnyddio digon. Dros amser, gall y craciau bach hyn ledaenu nes iddo dorri. Gall hyd yn oed mân effeithiau arwain at fethiant yn y pen draw.
Mae cyfeiriadedd y ffibrau a'r haenau ffibr hefyd yn cael effaith sylweddol ar ymwrthedd blinder. Yn yr un modd â'r math o rym rydych chi'n ei gymhwyso. Mae grymoedd cywasgu, cneifio a thensiwn yn achosi gwahanol fathau o fethiant.
Mae gan y ffibr gwehyddu mewn gosodiad 0 gradd lai o gryfder torsiynol nag ar 45 gradd, er enghraifft. Felly gall dorri os byddwch chi'n ei droelli.
Y llinell waelod yw os ydych chi'n aros o dan y trothwy llwyth ar gyfer rhan benodol, ni fydd yn torri'n hawdd.
Hefyd, byddwch yn ymwybodol ei bod yn anodd canfod arwyddion o ddifrod sy'n dangos methiant ar fin digwydd. Ac yn wahanol i ddeunyddiau eraill sy'n plygu neu'n bwcl, pan fydd ffibr carbon yn methu, gall fethu'n syfrdanol a chwalu.
CYSYLLTIEDIG: Beth yw Ffibr Carbon Forged? Yr Arweiniad Terfynol I Gyfansoddion Ffug
A yw'r tywydd yn effeithio ar wydnwch ffibr carbon?
Mae gan ffibr carbon ehangiad thermol isel. Felly, nid yw ei siâp, arwynebedd, cyfaint na dwysedd yn newid llawer mewn ymateb i newidiadau tymheredd. Nid yw hynny'n golygu ei fod yn imiwn i effeithiau tywydd yn y tymor hir. Canfu astudiaethau y gallai cyfuniadau o dywydd gael effeithiau amlwg ar ffibr carbon mewn gwahanol leoliadau.
Cycles Rhewi-Dadmer
Nododd y Sefydliad Ymchwil Peirianneg Sifil fod cylchoedd rhewi-dadmer yn fygythiad posibl i wydnwch ffibr carbon. Yn ogystal, canfuwyd bod amodau rhewi-dadmer yn diraddio concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon yn fwy mewn dŵr hallt.
Nid y ffibr carbon o reidrwydd sy'n colli cywirdeb ond yn hytrach microcraciau sy'n ffurfio yn y matrics a dadbondio ffibr / matrics. Ac mae'r effeithiau'n rhannol oherwydd nad yw'r gludydd strwythurol mor ddatblygedig â defnyddiau ffibr carbon eraill.
Yn olaf, er gwaethaf yr effeithiau hyn, canfu astudiaeth arall fod concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon yn fwy gwydn na choncrit safonol.
Heneiddio Hygrothermol
Gall heneiddio hygrothermol gael effaith ar wydnwch ffibr carbon mewn rhai cymwysiadau ond nid mewn eraill.
Beth yw heneiddio hygrothermol? Mae heneiddio hygrothermol yn cyfeirio at gyfuniad o wres a lleithder a pha effaith a gaiff ar strwythur.
Efallai na fydd amlygiad hir i wres a lleithder yn cael fawr o effaith ar gryfder hyblyg ffibr carbon. Ond o dan lwyth parhaus ac ym mhresenoldeb dŵr hallt, mae'r cryfder tynnol yn gostwng rhwng 7% a 12%.
Beiciau Gwlyb-Sych
Mae un astudiaeth yn dangos y gallai cylchoedd gwlyb-sych gael effaith andwyol sylweddol ar y cryfder tynnol. Ar ôl 4000 o gylchoedd gwlyb-sych, mae'r tebygolrwydd o fethiant yn cynyddu'n sylweddol.
Mewn cyferbyniad, mae ganddo ddylanwad cyfyngedig ar ddadffurfiad ffibr carbon.
Amlygiad UV ac Anwedd
Mae ymbelydredd UV a chyddwysiad yn gweithredu mewn modd synergaidd sy'n achosi erydiad y matrics epocsi, ond nid yw'n effeithio ar y ffibr carbon. Yn y pen draw, gall yr erydiad epocsi leihau cryfder tynnol hyd at 29% ac arwain at lai o wydnwch.
Fel y crybwyllwyd, bydd gorffeniad gwrthsefyll UV yn helpu i amddiffyn cyfansoddion ffibr carbon.
Yn gyffredinol, mae'r tywydd yn effeithio ar ffibr carbon. Ond mae'r effeithiau'n dibynnu ar sut rydych chi'n ei ddefnyddio. Er enghraifft, mae amodau tywydd yn cael effaith fwy nodedig ar adeiladau â ffibr carbon na ffrâm beic carbon.
A all ffibr carbon wrthsefyll gwres?
Gall ffibrau carbon wrthsefyll gwres. Ond defnyddir ffibr carbon yn bennaf mewn matrics fel concrit, plastig, neu epocsi, a allai gyfyngu ar ei oddefgarwch gwres. Mewn geiriau eraill, mae'r matrics yn chwarae rhan fwy arwyddocaol o ran a all rhan ffibr carbon wrthsefyll gwres na'r ffibr yn unig.
Er enghraifft, gall rhai epocsi wrthsefyll tymheredd hyd at 100 gradd (212 ℉), tra gall cyfansawdd matrics carbon atgyfnerthu ffibr carbon oddef tymheredd uwch na 2000 gradd (3632 ℉).
A yw Carbon Fiber Bulletproof?
Mewn theori, gallai ffibr carbon atal bwled, ond mae gan Kevlar® neu ffibr aramid arall fwy o hyblygrwydd a gwrthiant effaith. Yn ogystal, mae Kevlar® yn opsiwn mwy cost-effeithiol ar gyfer arfwisg atal bwled.
Mae ffibr carbon yn cynnig lefel uchel o amddiffyniad yn erbyn rhai gwrthrychau. Yn aml fe welwch yrwyr ceir rasio yn ei ddefnyddio i amddiffyn oherwydd ei fod yn gwasgaru effaith grymoedd. Ond pan ddaw i fwledi, bydd angen llawer o haenau arnoch i'w atal.
Gwyliwch y fideo hwn i weld sut mae cyfansawdd ffibr carbon yn cyd-fynd â bwledi.
Fodd bynnag, gall nanotiwbiau carbon wrthsefyll bwledi. Mae nanotiwbiau yn cynnwys atomau carbon wedi'u bondio mewn patrymau hecsagonol ailadroddus i greu silindr gwag. Gall y nanotiwbiau hyn amsugno'r egni o daflegrau balistig yn well na ffibr carbon ac, mewn rhai achosion, hyd yn oed Kevlar®.
Ar ei ffurf fwyaf sylfaenol, graffit carbon yw ffibr carbon, a fydd yn para bron am byth. Fel arfer nid yw'r deunydd yn ffotoddiraddadwy nac yn fioddiraddadwy. Fodd bynnag, mae rhai ffactorau'n dylanwadu ar ei wydnwch, fel ei fatrics. At hynny, gallai'r defnydd dwys o gyfansoddion a ffactorau amgylcheddol effeithio ar ei wydnwch a'i gymwysiadau posibl. Yn gyffredinol, mae gwyddonwyr yn rhagweld y bydd rhannau ffibr carbon yn para am dros 50 mlynedd.
