Summary: 圧縮強度とは、圧縮時に材料が力によって押し合わされたときに、材料が荷重に耐える能力です。極限強度は、繊維が破損した...
圧縮強度とは、圧縮時に材料が力によって押し合わされたときに、材料が荷重に耐える能力です。極限強度は、繊維が破損したり永久変形したりするときにかかる負荷によって決まります。圧縮強度は通常、積層形態のエポキシ樹脂マトリックスの形をとります。圧縮という点では、ケブラーはカーボンファイバーサンドイッチフォームやグラスファイバーよりもはるかに弱いです。重要なのは、ケブラーは横から衝撃を受けると破断しやすく、繊維に圧縮歪みが生じることです。
ケブラーを使用すべきではないというわけではありませんが、十分な被覆構造を備えた層構造を設計する必要があると考えられます。靭性とは、材料が応力下で亀裂に抵抗したり、エネルギーを吸収したりする能力のことです。強度と靱性はしばしば関連しますが、強度は繊維が耐えられる最高の応力の尺度であり、靱性は材料が変形する前にどの程度の応力に耐えられるかの尺度です。
これは、試験の開始から破断点まで測定される応力、つまりひずみ曲線の下の面積でもあり、強度が弱い繊維でも「強靭な」特性を示すのが一般的です。靭性は、疲労や摩耗に対する材料の傾向を特徴付けることができます。ケブラーは複合材料で広く使用されている最も軽い生地であり、その靭性はグラスファイバーやカーボンファイバーを上回ります。
このため、ケブラーは振動減衰用途に多用されており、カーボンファイバーや FG よりも優れた耐衝撃性を備えています。この靭性はケブラーにも役立ちます。繰り返しの負荷による疲労に対する耐性が高いからです。剛性/剛性/剛性はすべて、負荷がかかっても変形しない材料の能力によって特徴付けられます。これは、荷重がかかると特定のコンポーネントが伸びたり移動したりするかどうかを決定します。設計の重要な領域では、耐荷重構造の厳しい公差が問題となる可能性があります。
負荷がかかった状態で部品が厳密な寸法公差を維持する必要がある場合、カーボンファイバーがその答えとなります。炭素繊維は 3 種類の繊維の中で最も高い弾性率を持っていますが、炭素繊維複合材料は、極限強度に近い負荷がかかった場合でも、より厳しい寸法公差を維持します。各繊維は高弾性率材料として分類されますが、極限強度付近で負荷がかかったときや負荷サイクル全体を通じて、各繊維は異なる挙動を示します。カーボンファイバーは約 2% しか引張荷重を提供できませんが、ケブラー 29 とグラスファイバーはカーボンファイバーのほぼ 2 倍の引張荷重を提供します。