Mikä on hiilikuidun kovuus verrattuna teräkseen? Onko hiilikuitu herkkä rikkoutumaan?
Hiilikuidun laaja tunnettuus sen alkuperäisistä käyttökohteista nykypäivään johtuu suurelta osin sen korkean suorituskyvyn eduista, erityisesti sen keveysominaisuuksista. Monilla teollisuudenaloilla hiilikuitua suositaan sen lujuuden ja kestävyyden vuoksi. Kuinka vahvaa hiilikuitu on ja rikkoutuuko se helposti? Kuinka monta kertaa hiilikuitu on kovempaa kuin teräs?
Hiilikuitu on vahvuudeltaan kahdeksan kertaa terästä kovempaa. Se on kuitumateriaalia, jonka hiilipitoisuus on korkea, yli 95 %. Sen vetolujuus on jopa 3500 MPa ja vetomoduuli 250 GPa, mikä osoittaa erinomaisen lujuussuorituskyvyn normaaliin teräkseen verrattuna. Tämä korkea lujuus on kriittinen syy, miksi hiilikuitu voi korvata perinteisen teräksen monilla aloilla.
Mitä tulee katkeamisen helppouteen, hiilikuitulangat, erityisesti yksittäiset kuidut, voivat katketa helposti, koska ne ovat paljon ohuempia kuin ihmisen hiukset. Kuitenkin myös samankokoiset teräslangat katkesivat helposti. Hiilikuitukuitujen suuri aksiaalinen lujuus tekee niistä herkkiä murtumaan sivuttaisvoimien vaikutuksesta, mikä edistää käsitystä, että hiilikuitu on taipuvainen rikkoutumaan.
Hiilikuitutuotteissa tuhansia jatkuvia hiilikuituja yhdistetään hartsimatriisimateriaalilla ja asetetaan eri kulmiin korkean taivutuskertoimen saavuttamiseksi. Jos näihin tuotteisiin kohdistuu niiden standardirajat ylittävä kuormitus, se voi johtaa hiilikuitulankojen osittaiseen katkeamiseen täydellisen epäonnistumisen sijaan. Tämän ominaisuuden vuoksi hiilikuitutuotteita käytetään autojen kolarienergian absorptiosovelluksissa.
