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カーボンロービングのしなやかさの秘密とは?
2023/10/19 23:17
- カーボンロービングは炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の材料であり、そのしなやかさと強度の秘密は繊維状にしたカーボンの構造にあります。
- 一方、木炭や炭などの炭素とは異なり、カーボンロービングは繊維状の構造であり、ミクロの穴もないため、しなやかさと強度を備えています。
- さらに、カーボンロービングは炭素繊維とプラスチック樹脂が結合しているため、炭素繊維の高い強度とプラスチック樹脂の柔軟性が組み合わさっています。
なぜカーボンロービングはしなやかに曲がるのか
2018/11/22 08:51
炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の材料となるカーボンロービングは炭素を繊維状にしたものらしいですがどうしてあんなにもしなやかでしっかりと強度があるのでしょうか。
木炭や炭などのようなものは、あんなにしなやかでもないし強度もないです。なぜ同じ炭素なのにあんなにも違うのでしょうか。
ただの炭とカーボンロービングの構造的違いや材料的な違いを教えていただきたいです。
炭には、炭としてのミクロの穴が開いているのが原因でしょうか。でも、それならば習字に使われる墨は炭素と膠を合わせたものなのでほぼ炭素強化樹脂と言っても過言ではないでしょうか。
なので炭素繊維強化プラスチックと炭の違いについても知りたいです。
回答 (9件中 1~5件目)
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カーボンファイバーならまだ分かりやすい方では
結晶構造の違いって事で納得しようと思えばできる
ダイヤモンドだって炭素
備長炭だって炭素
グラスファイバーってどうなる?
https://www.neg.co.jp/rd/topics/product-fiber/
ガラスは非晶質で結晶なんてあらへんぞ!
ボロンファイバーだって
http://www.newmetals.co.jp/cat06/cat0603/list.html
セルロースナノファイバーに至っては食物繊維と区別つかんぞ?
https://www.nipponpapergroup.com/research/organize/cnf/
備長炭などを含め、炭素繊維ではない一般的な炭素は、無定形炭素と呼ばれていて一定の結晶構造をもっていません。これに対して、炭素繊維と呼ばれる物質は長さ方向に連続する結晶(分子)構造をもっていることが大きな差異です。
参考URLは、十分な情報ではないと思いますが、炭素繊維の構造について基本的な情報を提示していると思いますので、参考になさってください。
無定形炭素(普通の炭の粉)を樹脂で固めても炭素繊維で構成されたロープのような特性は得られません。長手方向に連続した分子構造の炭素を、ばらけないように必要最小限の樹脂で固めたのが炭素繊維製品とご理解頂くのが宜しいかと思います。
カーボンフレームの自転車も繊維の強度(繊維の量だったり、密度)を変えて
しなやかにして乗りやすくしたり、固くして競技用にしたりします
釣竿しかり、ラケットしかりです
強度と質量の比が軽いのと、そういった強度を変えられる事がCFRPの良いところです
強くすれば航空機、自動車のパーツにもなります
補足
2018/11/23 14:02
つまり木炭のような炭は、砂糖を押し固めて作ったいわば角砂糖のような構造でそもそも粒状になっているからそれを固めたとしても簡単に壊れてしまう。しかし、カーボンロービングは熱を加えたり特殊な加工をすることで粒からまとまった構造になる。言うなれば砂糖が熱で溶けて飴の様に固まった結晶になり、さらにそれが繊維状になって綿菓子の様になったものがカーボンロービングという事でしょうか。