Quina és la duresa de la fibra de carboni en comparació amb l'acer? La fibra de carboni és propensa a trencar-se fàcilment?
L'ampli reconeixement de la fibra de carboni des de les seves aplicacions inicials fins a l'actualitat es deu en gran part als seus avantatges d'alt rendiment, especialment a les seves propietats lleugeres. En moltes indústries, la fibra de carboni és afavorida per la seva resistència i durabilitat. Què tan forta és la fibra de carboni i és propensa a trencar-se fàcilment? Quantes vegades és més dura la fibra de carboni que l'acer?
La fibra de carboni és vuit vegades més dura que l'acer en termes de resistència. És un material de fibra amb un alt contingut de carboni superior al 95%. Té una resistència a la tracció de fins a 3500 MPa i un mòdul de tracció de 250 GPa, mostrant un rendiment de resistència superior en comparació amb l'acer normal. Aquesta alta resistència és una raó crítica per la qual la fibra de carboni pot substituir l'acer tradicional en molts camps.
Pel que fa a la facilitat de trencament, els fils de fibra de carboni, especialment les fibres individuals, es poden trencar fàcilment, ja que són molt més prims que el cabell humà. Tanmateix, els fils d'acer de mida similar també es trencarien fàcilment. L'alta resistència axial dels fils de fibra de carboni els fa susceptibles de fracturar-se sota forces laterals, la qual cosa contribueix a la percepció que la fibra de carboni és propensa a trencar-se.
En els productes de fibra de carboni, milers de fibres de carboni contínues es combinen mitjançant un material de matriu de resina i es col·loquen en diferents angles per aconseguir un alt mòdul de flexió. Si aquests productes estan sotmesos a càrregues que superen els seus límits estàndard, pot provocar una ruptura parcial dels fils de fibra de carboni en lloc d'una fallada completa. Aquesta propietat és la raó per la qual els productes de fibra de carboni s'utilitzen en aplicacions d'absorció d'energia d'accident d'automòbil.
