Re: [問卦] 碳纖維算是堅固的材質吧?

一般材料的"強度"有三種 抗張強度 抗壓強度 抗剪切強度

同一種材料的三種強度之間沒有直接的關係 例如混凝土抗壓很猛比金屬材料強

但抗剪切超爛 這也就是為什麼混凝土橋跨距都不會太大 而且內部可能還有鋼筋或鋼梁

因為橋梁的跨距部分主要是抗剪力 (如果設計成像吊橋那樣就是要抗張力)

只有設計成拱橋那樣才是抗壓力 所以石頭或混凝土做的橋如果跨距要大就得做拱橋

碳纖維 抗張強度超高 同重量(不是同截面積)下是鋼的5倍 抗剪力應該還行

但是抗壓強度就不清楚了 而且一般所說的碳纖維實際上是"一片片"的碳纖維片

用其他樹脂(常見的就epoxy)一層層慢慢黏起來的 單片的碳纖維片其實是"軟的"

用在潛艇這種講究抗壓強度的場合 要看怎麼設計跟製造的 可能專家才能斷定合不合適

不過就因為碳纖維成型不是"一整塊" 而是黏起來的 所以各方向強度是不一樣的

可能某個方向抗張很強另一個方向就很鳥 錯誤的應力方向搞不好還有可能導致層與層剝離

碳纖維在飛機賽車和自行車上這麼好用就是因為這些用途基本上都是看抗張強度的

像是飛機機身是內部壓力大外部壓力小 整個機身是要對抗內壓 機壁承受的是張力

同理碳纖維拿來做高壓氣瓶也是一樣的道理 不能類推到用來做抗外壓的潛艇也一樣可行

那CEO用碳纖維應該是因為密度低 所以預備浮力可以比金屬做的潛艇更大 理論上是優點

緊急上浮時理論上會比較快 但前提當然是碳纖維做的抗壓強度夠不會先被壓扁...

至於材料疲勞那又是另一回事 金屬疲勞因為理論和實務經驗已經很完備 容易檢測和預防

碳纖維相對之下可能技術就沒金屬那麼成熟 尤其碳纖維缺乏延展性有微小裂痕就會擴大

更深入的東西有待材料強者補充

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