为什么碳纤维又轻又结实?

为什么碳纤维又轻又结实?

碳纤维很轻,因为它们由原子量低的碳原子组成,它们具有石墨晶体结构(由熔融苯环组成的堆叠六边形网格平面),并且碳原子之间存在较大的间隙。碳纤维的强度源于石墨晶体结构中网格平面方向的强度。

碳纤维轻的原因

物质的重量(g/cm3)由其密度表示。物质的密度由组成它的原子的重量(原子量)和原子的排列方式(晶系)决定。例如,我们熟悉的金属的原子量为:铝26.98,铁55.85,金196.97。而碳的原子量为12.01;金属原子的1/2至不到1/10。

石墨晶体结构

由相同碳原子组成的材料的密度随晶体结构的变化而变化。金刚石的密度为3.51g/cm3石墨的密度为2.26 g/cm3。碳原子之间的距离因它们的排列方式而异,石墨中晶体的间隙比钻石中的间隙大。碳纤维比金属轻,因为碳原子的原子量低,并且它们之间的间隙很大。

碳纤维坚固的原因

石墨晶体具有由熔融苯环组成的六边形网格平面堆叠的结构。由于分子间作用力非常弱,因此在堆叠方向上的结合很容易分离。

另一方面,六边形网格平面内的碳原子在3个方向上具有很强的共价键,因此网格平面方向的抗拉强度非常强。钻石很硬,因为所有碳原子都仅通过共价键连接。

(49)
材料号的头像材料号特邀作者

猜您喜欢

  • 脱模蜡溶剂挥发后,还能用吗?

    一般情况下,脱模蜡溶剂挥发后,脱模蜡本身可能会变得干燥或固化,导致其无法再次有效地使用。脱模蜡溶剂中的挥发性成分通常是为了在应用过程中提供更好的流动性和易于涂抹、清洁的性质。 当脱模蜡溶剂挥发后,脱模蜡可能会变得不再适合使用,因为它可能会变得过于粘稠、干燥或固化,难以涂抹或形成薄膜。此外,由于脱模蜡溶剂中的成分已经挥发,脱模蜡的性能和效果可能会受到影响。 如…

    2020-03-13
    8.3K00
  • 什么是树脂艺术 – 您需要了解的所有信息

    树脂是艺术和工艺领域的最新流行语。您可能已经在社交媒体提要中看到过令人惊叹的树脂艺术视频。那么,什么是树脂?了解树脂的类型,环氧树脂用品,树脂在艺术和工艺中的应用;简而言之,本文中有关树脂的所有内容。 树脂的历史以及这一切是如何开始的? 在详细介绍树脂艺术之前,让我们先了解一下基础知识。 什么是树脂? 树脂是一种天然存在的物质,主要存在于植物和虫子中。事实上…

    2023-08-06
    7.1K00
  • 什么是洛氏硬度(洛氏硬度测试的方法)

    洛氏硬度测试是什么意思? 洛氏硬度测试是常用的硬度测试方法。它用于各种金属,但表面条件和金属结构会产生很大变化的情况除外。 该测试测量由特定压头上的负载或力引起的深度压痕。 洛氏硬度测试 洛氏硬度测试主要通过测试力进行,通常称为小载荷或预载荷。这在压头的帮助下应用于特定样品。这反映了参考,或零,完成。完成次要载荷步骤后,将施加额外载荷以达到必要的测试载荷。 …

    2023-05-06
    6.3K00
  • 环氧树脂怎么涂抹均匀?

    无需均匀涂抹环氧树脂或将其从罐中“舀出”。环氧树脂是自流平的,这意味着当它干燥和固化时(大约需要 4 天),它会干得很平整。您可以使用滚筒或刷子来涂漆:如果您要铺设大面积的环氧树脂,这两种都是不错的选择,但如果您想要精确,请改用油漆垫!该工具将有助于确保在所有表面上均匀涂上一层。

    2023-01-08
    5.0K00
  • 碳纤维板的层叠方式对韧性的有影响吗?

    当讨论碳纤维板的层叠方式对韧性的影响时,主要是指纤维的排列方式和纤维层间的连结方式。不同的层叠方式可以改变碳纤维板的扭转和剪切能力,从而影响材料的韧性。 常见的两种碳纤维板层叠方式是单向层叠和交错层叠: 通过采用交错层叠,碳纤维板的韧性可以得到改善,使其更能吸收冲击能量、抵抗剪切和扭转应力。然而,需要注意的是,交错层叠方式可能会增加制造和加工的复杂性,也可能…

    2023-09-08
    9.2K00
  • 粘合剂最常见的用途是什么?

    单组分环氧树脂主要用于制造领域,如汽车、航空航天和电子工业。这些胶水适用于连接金属、陶瓷和耐热塑料。它们能够承受高静态和动态负载,并且还耐高温。 两部分环氧树脂非常适合粘合木材、石材、混凝土、大理石、金属、玻璃、陶瓷、硬质PVC和碳化物板材。因此,这种类型的胶水用于建筑和制造领域,例如用于连接把手。由此产生的连接非常牢固和坚韧,但又很灵活。 单组分聚氨酯胶粘…

    2023-02-13
    7.3K00
  • 粘合剂中发生的化学过程是什么?

    快速的回答是粘合剂基于三种粘合机制之一进行粘附。这些机制包括:机械互锁、化学键的形成以及静电或缔合吸引,包括氢键。让我们更深入地探讨这个问题,超越 140 个字符所能传达的内容。 化学键: 这种类型的结合通常是最牢固和最持久的。为了使其发生,粘合剂和被粘物必须具有相互反应的化学基团。一个很好的例子是使用硅烷与玻璃发生反应,例如,将后视镜的塑料支架连接到挡风玻…

    2023-02-19
    3.2K00
  • 淋浴地板可以使用环氧树脂吗?

    是的,环氧树脂可用于淋浴地板。环氧树脂是一种包含树脂和硬化剂的两部分混合物。环氧树脂是一种坚固、耐用且防水的材料,是用于重铺瓷砖表面的极佳涂层。它也是淋浴地板的不错选择,因为它可以很好地粘附在大多数瓷砖材料的多孔表面上,并且不会像搪瓷等其他类型的涂层那样随着时间的推移而破裂或碎裂。

    2023-01-09
    4.3K00
  • 阻燃树脂阻燃等级标准

    阻燃树脂的阻燃等级标准可以根据不同的国家和地区而有所差异。以下是一些国际上常见的阻燃等级标准: UL 94标准:UL 94是美国安全实验室(Underwriters Laboratories)制定的阻燃等级测试标准。该标准主要用于评估塑料材料的阻燃性能,分为V-0、V-1、V-2三个等级。V-0等级要求样品在火焰移开后不得继续燃烧超过10秒,并不得有火花和滴…

    2023-11-16
    3.5K00
  • 什么是环氧地坪及优缺点?

    如今,环氧地坪是各行各业常用的铺装铺装材料之一。 主要是由于其防水、防尘和自流平性能。这使其成为制药和食品行业的最爱之一。尽管用于混凝土的环氧树脂地坪是工业地坪的参考之一,但必须众所周知这些材料提供的条件。错误的程序,或在准备不足的空间中使用它们,会使选择环氧树脂地坪适得其反。 什么是环氧地坪涂料? 环氧地坪是主要由所谓的环氧树脂和催化剂涂敷在地板表面而形成…

    2023-04-22
    7.2K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部