Beth sy'n gwneud ffibr carbon mor gryf

Pam mae ffibr carbon mor gryf?
Gwneir ffibr carbon o ffilamentau carbon crisialog. Maent tua 100 gwaith yn llai na gwallt dynol. Mewn niferoedd union, 0.0002-0.0004 modfedd mewn diamedr.

Mae'r rhagflaenydd ffibr carbon mwyaf cyffredin yn defnyddio polyacrylonitrile (PAN), er bod dewisiadau amgen eraill sy'n seiliedig ar garbon. Mewn ffibr carbon, mae atomau carbon wedi'u rhwymo'n dynn at ei gilydd. Mae hyn yn ffurfio cadwyn o fondiau.

Mae'r trefniant unigryw o grisialau yn gwneud y cyfansawdd yn eithriadol o gryf. Mae'r cryfder hwn yn cael ei wella ymhellach wrth ei gyfuno â ffibrau carbon eraill.

Felly, y strwythur bondio sy'n gwneud y ffibr carbon mor unbreakable. Er ei fod yn ysgafn iawn.

Gellir gwehyddu ffibrau carbon yn siapiau parhaol. Mae hyn yn galluogi defnyddiau cyfansawdd i gael eu defnyddio, er enghraifft, mewn prostheteg. Mae ffibr carbon hefyd yn ysgafn iawn.

Efallai eich bod wedi clywed am gryfder tynnol. Mae'r ansawdd hwn yn caniatáu i unrhyw beth a wneir o ffibr carbon wrthsefyll lefelau uchel o densiwn cyn torri. Mae'r ansawdd hwn yn gwneud ffibr carbon yn ddefnyddiol wrth weithgynhyrchu awyrennau.

Yn ogystal â bod yn hynod o gryf, mae ffibr carbon hefyd yn hynod o wrthsefyll traul a gwres cemegol, gan ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer defnydd diwydiannol.

Yn olaf, mae ffibr carbon yn gallu gwrthsefyll gwres. Ni fydd unrhyw gynnyrch a wneir o'r deunydd hwn yn toddi'n hawdd. Mae hyn yn ei wneud yn lle ardderchog ar gyfer dur.

Gall cynhyrchion ffibr carbon wrthsefyll gwres hyd at 1,000 W/mK.

ffibr carbon a metel
Fel y soniasom uchod, defnyddir ffibr carbon yn aml wrth weithgynhyrchu awyrennau. Mae gan ffibr carbon a dur lefel uchel o'r hyn a elwir yn "fodwlws elastigedd". Mae hwn yn fesur o anystwythder defnydd, neu wrthwynebiad i anffurfiad.

Mae ffibr carbon a dur yn gryf hyd at 200 GPa, sef yr uned a ddefnyddir i fesur modwlws elastigedd. Yr hyn nad yw'r rhif hwnnw'n cyfrif amdano yw bod dur yn sylweddol drymach na ffibr carbon. Gan gymryd pwysau i ystyriaeth, gallwn amcangyfrif bod ffibr carbon mewn gwirionedd bum gwaith yn gryfach na dur!