Komposit serat karbon karbonik banyak digunakan di lingkungan suhu tinggi karena kekuatan dan sifat yang ringan. Memahami bagaimana material ini berkembang ketika terpapar panas sangat penting untuk aplikasi teknik. Perhitungan ekspansi termal membantu memprediksi perilaku material dan memastikan integritas struktural di bawah variasi suhu.

Dasar - Dasar Pengembangan Termal

Ekspansi termal estermal mengacu pada peningkatan ukuran suatu material seiring dengan kenaikan suhunya.Dikuantifikasi oleh koefisien ekspansi termal (CTE), yang menunjukkan seberapa besar suatu material mengembang per derajat perubahan suhu.Untuk komposit, CTE bervariasi tergantung pada orientasi serat dan sifat matriks.

Mengg ira-kira Ekspansi dalam Komposit Fiber Karbon

Ekspansi total linear dari suatu komposit tergantung pada sifat-sifat konstituennya. aturan campuran menyediakan suatu anggaran:

UDL = L0 × ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Di mana:

  • KANL = perubahan panjang
  • LO0 = panjang asli
  • α c = CTE serat karbon
  • α m = CTE dari bahan matriks
  • V c = fraksi volume serat
  • V m = pecahan volume matriks
  • KANT = perubahan suhu

Faktor - Faktor yang Mempengaruhi Ekspansi Termal

Beberapa faktor yang mempengaruhi perbedaan faktor-faktor faktor antara lain adalah orientasi serat, jenis material matriks, dan kisaran suhu. Sifat-sifat serat Anisotropik dapat menyebabkan tingkat ekspansi yang berbeda sepanjang arah yang berbeda.

Pertimbangan desain schifical harus memperhitungkan faktor-faktor ini untuk mencegah kegagalan material atau deformasi dalam aplikasi suhu tinggi.