¿Cuántos microgramos puede levantar una sola hebra de fibra de carbono?

Encontrará que el área de la sección transversal de las microfibras continuas que forman el remolque de carbono varía enormemente. Si compara diferentes tipos de remolque de 12k, algunos son al menos dos veces más voluminosos que otros solo dentro de las fibras derivadas de PAN. Pequeños cambios en el diámetro significan grandes diferencias en el área de la sección transversal. Las fibras derivadas de tono, especialmente aquellas desarrolladas para su uso en aplicaciones de compresión pueden ser muy gruesas. Realmente no estás comparando me gusta con me gusta.

Una vez que supera la diferencia en el diámetro de la fibra, existe una enorme variación en las resistencias a la tracción. Las llamadas fibras de alta resistencia son mucho más fuertes que las fibras de módulo de ultra alto, pero algunos módulos intermedios tienen una enorme resistencia a la tracción en comparación con las fibras de alta resistencia. Si compara Hexel AS4 con Hexel IM10, verá una enorme diferencia en el rendimiento. Si comparó IM10 con una fibra optimizada para la rigidez, la diferencia en UTS es aún más extrema. Por lo tanto, encontrará que, en comparación con las fibras, tiene más sentido usar datos estandarizados. Como ejemplo al comparar IM9 e IM7, IM9 tiene una mayor resistencia a la tracción y es una fibra más costosa. Hará partes más fuertes y livianas con IM9 que con IM7. Un remolque IM9 de 12k puede soportar aproximadamente 108 kg e IM7, la fibra de menor rendimiento de los dos puede soportar 125 kg de tensión … Que es más alto. Esto se debe a que la fibra IM9 es mucho más fina que la IM7.

Es un poco como decir qué tan fuerte es una persona. Claramente, depende de muchas cosas diferentes, tiene una gran variedad de sillas de ruedas para sostener una motocicleta sobre su cabeza. Si desea encontrar una respuesta, tendría más sentido mirar fibras específicas. Habrá información sobre UTS y habrá un área de sección transversal para un determinado k de remolque. Es más preciso ir desde el área típica de la sección transversal que desde el diámetro aproximado de la fibra. Podrá encontrar el UTS del cable y dividirlo por el número de fibra para obtener la resistencia a la tracción de una fibra individual.

Como última palabra, no todas las empresas son tan precisas para medir el rendimiento de sus fibras como otras. Algunos publican cifras bastante optimistas. Puede ver las especificaciones para las que se producen y algunas como las fibras de especificaciones aeroespaciales deben describirse con precisión y las fibras reales deben cumplir de manera consistente con las especificaciones publicadas para que cumplan con ese estándar. Hay varios grados industriales y algunos no se ajustan a nada. Las últimas fibras podrían usar datos de rendimiento derivados de la fibra producida en el laboratorio en lugar de la fibra que sale de su línea de productos.

Responder:

35,000,000 microgramos o 35 gramos.

Método:

La resistencia a la tracción máxima de la fibra de carbono es 3.5 GPa, o 3.5 x 10 ^ 9 Pa / m ^ 2.

El grosor de una hebra de fibra de carbono se encuentra entre 5 y 10 micro metros, por lo que aproximamos el área de la sección transversal de una hebra a 10 ^ -10 metros cuadrados.

3.5 x 10 ^ 9 Pa x 10 ^ -10 m ^ 2 = .35 N.

.35 N / 9.8 m / s ^ 2 = .035 kg = 35 gramos = 35,000,000 micro gramos