تفاوت بین فیبر کربن T700 و T1000 چیست؟

تفاوت بین فیبر کربن T700 و T1000 چیست؟

همانطور که می دانیم T1000 فیبر کربن است جدیدترین و بالاترین متریال، اما همه کاره ترین فیبر کربن T700 که با کیفیت ترین مواد برای پهپادهای مسابقه ای FPV باشد؟ در این پست جزئیات تفاوت بین مواد فیبر کربن T700 و T1000 را توضیح خواهیم داد.

فیبر کربن چیست؟

مواد پیشرفته سبک و بادوام "فیبر کربن". برای اهداف مختلفی از محصولات آشنا مانند تجهیزات ورزشی گرفته تا زمینه های هوافضا مانند موشک و ماهواره های مصنوعی استفاده می شود. فیبر کربن ماده ای است که از پخت الیاف مصنوعی، که یک ماده خام از رزین حاوی کربن است، در دمای بالا ساخته می شود و به مواردی اطلاق می شود که محتوای اتم کربن آنها 90٪ یا بیشتر باشد. دو نوع وجود دارد: "مبتنی بر PAN" ساخته شده از رزینی به نام پلی اکریلونیتریل (PAN) و "پایه پایه" ساخته شده از محصولات جانبی پالایش نفت و تجزیه زغال سنگ.

فیبر کربن سبک و بادوام است زیرا مولکول‌های کربن به شدت توسط یک ساختار کریستالی منحصربه‌فرد با عملیات حرارتی بالا متصل می‌شوند. وزن آن حدود یک چهارم آهن است، حدود 10 برابر قوی تر و حدود 7 برابر سخت تر است. در برابر زنگ زدگی مقاوم است، مقاومت حرارتی عالی دارد و به راحتی برق را منتقل می کند. 

فیبر کربن به طور کلی به عنوان یک ماده کامپوزیت فیبر کربن که با رزینی مانند پلاستیک مخلوط شده است استفاده می شود، نه به عنوان یک ماده واحد.در اصل، فیبر کربن از تجهیزات ورزشی و تفریحی مانند شفت گلف، راکت تنیس و میله ماهیگیری استفاده شده است، اما امروزه دارای ویژگی های بسیار عالی به عنوان یک ماده است، بنابراین اکنون در هوا فضا، اتومبیل / موتور سیکلت، تجهیزات صنعتی و مراقبت های پزشکی استفاده می شود. این در طیف گسترده ای از زمینه ها مانند مراقبت های پرستاری / رفاه، ساخت و ساز / مهندسی عمران / داخلی و جاذبه ها استفاده می شود. اخیراً به طور فعال در زمینه های فناوری پیشرفته مانند ساخت پهپادهای بزرگ و کوچک (وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین، پهپادها) و تحرک هوایی (ماشین های پرنده، هاوربایک ها) که نیاز به کاهش وزن دارند، استفاده می شود.

فیبر کربن T700 و T1000 به چه معناست؟

T700 و T1000 به درجه فیبر کربن اشاره دارد که معمولاً با شاخص مقاومت کششی اندازه گیری می شود. در واقع، "T stand" استانداردی است که توسط شرکت Toray ژاپن برای محصولات سری فیبر کربنی خود تعیین کرده است. سری T Toray به دلیل انحصار جهانی این شرکت در توسعه و تولید فیبر کربن، به طور گسترده برای تعریف درجه مواد کربنی استفاده می شود. حروف T نشان دهنده استحکام کششی یدک فیبر کربنی است و اعداد 800 و 1000 پشت آن نشان دهنده درجه بندی مقاومت کششی است. و مدول کششی

فیبر کربن بسته به مدول الاستیسیته به گریدهای 24 تا 60 تن تقسیم می شود (این T نشان دهنده تن وزن است). هر چه این عدد بزرگتر باشد، ماده سخت تر استفاده می شود. اگر فریمی را انتخاب کنید که ادعای ارتجاعی بالایی دارد، اغلب یک قاب سخت خواهد بود. از سوی دیگر، سری T Toray یک ماده با مقاومت بالا است. درجاتی مانند T700 وجود دارد، T800، T1000 و ... اما مدول الاستیک خود این سری T حدود 24 تا 30 تن است. اگرچه مدول الاستیک متوسطی دارد، اما استحکام بالای آن باعث می شود ایده خوبی باشد. الاستیسیته و استحکام عناصر متضادی هستند و به آنها الاستیسیته بالا (مدول بالا) و الاستیسیته فوق العاده بالا (مدول فوق العاده بالا) می گویند. برعکس، وقتی مدول الاستیک افزایش می یابد، استحکام کاهش می یابد و شکستن آن آسان می شود. این بدان معنی است که مواد سفت و سخت شکننده هستند و مواد بادوام نرم هستند.

لاستحکام کششی نشان دهنده توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر تغییر شکل و آسیب دائمی تحت تأثیر نیروهای خارجی است.

لمدول کششی (مدول الاستیک) به خاصیت ارتجاعی یک ماده در هنگام کشش اشاره دارد. مقدار آن نسبت نیروی مورد نیاز برای کشش ماده در واحد طول در جهت محور مرکزی به سطح مقطع آن است.

اساساً هرچه این عدد بیشتر باشد، عملکرد بالاتر و قیمت بالاتر است. مدول الاستیک و استحکام کششی برای درک تفاوت بین الیاف کربن مهم هستند.

تفاوت بین فیبر کربن T700 و T1000 چیست؟

در حال حاضر، محصولات فیبر کربنی با کارایی بالا به تدریج از T700 به T800 و حتی T1000 و T1100 با حداکثر استحکام کششی 7.02Gpa و مدول 296GPa توسعه یافته اند. آنها در هوافضا، خودروسازی، حمل و نقل ریلی، پزشکی پیشرفته و سایر زمینه ها استفاده می شوند. با این حال، به دلیل تفاوت در عملکرد، زمینه های کاربردی آنها هنوز بسیار متفاوت است.

1. تفاوت عملکرد بین فیبر کربن T700 و T1000

تفاوت اساسی بین T700 و T1000 در پارامترهای عملکرد خود فیبر کربن مانند استحکام، مدول و سایر مفاهیم که ربطی به وزن ندارند و اندازه وزن در عدد k است و همچنین فیبر مربع تک پارچه فیبر کربن و محتوای رزین تعیین شده است.

مشخصات فیبر کربن T700

0درجهاستحکام کششی ورق یک طرفه T700 1830.7MPa است و 0درجهمدول کششی 99.2GPa است.

قدرت کشش: 4.9Gpa

مدول بلند کردن: 240Gpa (T700) / 230Gpa (T700S)

کشیدگی: 2.0٪ (T700) / 2.1٪ (T700S)

چگالی: 1.80 گرم بر سانتی متر مکعب

قطر: 7μمتر

یدک کش: 12K24K (T700G) / 6K12K24K (T700S)

عامل سایزبندی: 31E0.5% (T700G) / 50C1.0% (T700S)

شکل پیچشی: بدون پیچ و تاب

ضریب انبساط حرارتی: -0.3810(-6)/℃

ظرفیت حرارتی ویژه: 0.18 Cal/درجهسی

هدایت حرارتی: 0.0224 Cal/㎝ س ℃

مقاومت: 1.6×10 (-3)Ω·سانتی متر

محتوای کربن: 93٪

محتوای سدیم و پتاسیم:

مشخصات فیبر کربن T1000

T1000 دارای استحکام کششی 7 گیگا پاسکال، مدول کششی 294 گیگا پاسکال، و کشیدگی نهایی در هنگام شکست 2.4 درصد است. استحکام کششی بالای آن به خوبی در مواد کامپوزیت آن منعکس می شود. هنگامی که با یک سیستم رزین مناسب ترکیب می شود، استحکام کششی مواد کامپوزیت به 3.5 ~ 3.8GPa می رسد. ازدیاد طول در هنگام شکست به 2.0٪ می رسد.

استحکام کششی: 6370 مگاپاسکال

مدول کشش: 294 گیگا پاسکال

ازدیاد طول: 2.2%

چگالی: 1.80 گرم بر سانتی متر مکعب

قطر: 5 میلی متر

یدک کش: 12 هزار

عامل سایزبندی: 40D 0.7%

پیچ و تاب: نپیچیده

ضریب انبساط حرارتی: -0.55 10(-6)/℃

ظرفیت گرمایی ویژه: 0.18 Cal/g.℃

هدایت حرارتی: 0.0765 Cal/cm.s.℃

مقاومت: 1.4x10 (-3)Ω·سانتی متر

محتوای کربن: 95٪

محتوای سدیم و پتاسیم:

2. تفاوت کاربرد بین فیبر کربن T700 و T1000

بسیاری از خواص فیبر کربن T1000 بهتر از T700 است، اما با توجه به آماده‌سازی واقعی، هزینه و سایر عوامل، T1000 درجه خاصی از استحکام را در حین پیچ‌شدن از دست می‌دهد، بنابراین نمی‌توان گفت که T1000 در هر کاربردی بهتر از T700 است. فقط می توان گفت که از نظر تئوری عملکرد کلی T1000 در هر برنامه‌ای بهتر از T700 است:

• T700 یک ماده غیرنظامی است و مواد خام را می توان آزادانه خریداری کرد، در حالی که T1000 ماده ای است که توسط دفاع نظامی و ملی استفاده می شود و تهیه مواد خام نسبتاً دشوار است.

• فیبر کربن بالای T1000 برای زمینه‌های پیشرفته‌تر مانند هوافضا مناسب‌تر است، در حالی که فیبر کربن مانند T700 بهترین انتخاب در زمینه غیرنظامی است، به‌ویژه ایده‌آل‌ترین ماده برای قفسه‌های هواپیماهای بدون سرنشین. انطباق اقدامات با شرایط محلی و انتخاب مواد مناسب برای تولید محصولات مربوطه، راه صحیح باز کردن فیبر کربن است.

3. تفاوت هزینه بین فیبر کربن T700 و T1000

علاوه بر تفاوت در زمینه های کاربردی، موتفاوت مهماستفاده از مواد فیبر کربن در هواپیماهای بدون سرنشین ملاحظات هزینه ای است، زیرا پهپادها نیز محصولات مصرفی هستند، صرف نظر از اینکه کدام ماده انتخاب شده است، احتمال آسیب دیدن یا از بین رفتن آن در اثر عوامل فورس ماژور بسیار زیاد است. قیمت فیبر کربن T1000 حدود 3-5 برابر فیبر کربن T700 است. ما استفاده از T1000 را در پهپادها برای افزایش هزینه چنین محصولات محبوبی توصیه نمی کنیم. و T700 فیبر کربن دارای عملکرد کافی برای دوام هر پهپادی است که صاحبش از استفاده از آن خسته شود.