Analyse der mechanischen Leistungsänderung durch den CF-Werkstoff

Abbildung 1. Diagramm der Carbonfaser-Spannungsindikatoren

Kohlenstofffasern sind anorganische Polymerfasern mit einem Kohlenstoffgehalt von über 90 % und einer mehr als zehnmal höheren Festigkeit als Stahl.
Wie in der Abbildung gezeigt, stellt die X-Achse den Zugmodul und die Y-Achse die Zugfestigkeit dar.
Die Zugfestigkeit ist die maximale Zugkraft, der das Material standhalten kann. Je größer die Zugfestigkeit, desto höher ist beispielsweise die maximale Zugfestigkeit der Toray T1100-Kohlefaser, die 6600 MPa (Millionen Newton pro Quadratmeter) erreicht.
Der Zugmodulwert gibt den maximalen Druck an, dem das Material standhalten kann. Je höher der Zugmodulwert, desto geringer ist die Verformung des Materials. Je größer der Zugmodulwert, desto größer die Zugfestigkeit, aber auch desto geringer kann sie sein. Daher müssen wir bei diesen Materialien die tatsächliche Situation berücksichtigen, um die richtigen Materialien für unsere Bedürfnisse auszuwählen.