Kakšna je trdota ogljikovih vlaken v primerjavi z jeklom? Ali se ogljikova vlakna zlahka zlomijo?
Široka prepoznavnost ogljikovih vlaken od njihove začetne uporabe do danes je v veliki meri posledica njihovih visokozmogljivih prednosti, zlasti njihove lahke lastnosti. V mnogih panogah imajo ogljikova vlakna prednost zaradi svoje trdnosti in vzdržljivosti. Kako močna so ogljikova vlakna in ali se zlahka zlomijo? Kolikokrat so ogljikova vlakna trša v primerjavi z jeklom?
Karbonska vlakna so po trdnosti osemkrat trša od jekla. Je vlaknati material z visoko vsebnostjo ogljika nad 95 %. Ima natezno trdnost do 3500 MPa in natezni modul 250 GPa, kar kaže vrhunsko trdnost v primerjavi z običajnim jeklom. Ta visoka trdnost je ključni razlog, zakaj lahko ogljikova vlakna nadomestijo tradicionalno jeklo na številnih področjih.
Kar zadeva enostavnost lomljenja, se prameni iz ogljikovih vlaken, zlasti posamezna vlakna, zlahka zlomijo, saj so veliko tanjši od človeških las. Vendar bi se jeklene niti podobne velikosti zlahka zlomile. Zaradi visoke aksialne trdnosti pramenov iz ogljikovih vlaken so dovzetni za zlom pod bočnimi silami, kar prispeva k zaznavanju, da so ogljikova vlakna nagnjena k zlomu.
V izdelkih iz ogljikovih vlaken je na tisoče neprekinjenih ogljikovih vlaken kombiniranih z uporabo smolnega matričnega materiala in položenih pod različnimi koti, da se doseže visok upogibni modul. Če so ti izdelki izpostavljeni obremenitvam, ki presegajo njihove standardne meje, lahko pride do delnega zloma niti iz ogljikovih vlaken namesto do popolne okvare. Ta lastnost je razlog, zakaj se izdelki iz ogljikovih vlaken uporabljajo v aplikacijah za absorpcijo energije avtomobilskih trkov.
