استحکام ویژه

استحکام ویژه استحکام ماده (نیروی در واحد سطح در هنگام شکست) تقسیم بر چگالی آن است. همچنین به عنوان نسبت استحکام به وزن یا نسبت استحکام / وزن یا نسبت استحکام به جرم شناخته می‌شود. در کاربردهای الیاف یا منسوجات، استحکام کششی بر واحد نخ یا tenacity همان مقاومت ویژه است. واحد SI برای استحکام ویژه Pa m3 / kg یا N· m / kg است. استحکام ویژه دارای واحدهای مشابه انرژی ویژه است و مربوط به حداکثر انرژی ویژه چرخش است که یک جسم می‌تواند بدون جداشدن از هم به دلیل نیروی گریز از مرکز داشته باشد.

روش دیگر برای تعریف استحکام ویژه، طول شکست است که به عنوان طول خود پشتیبانی نیز شناخته می‌شود: حداکثر طول یک ستون عمودی از مواد (با فرض یک سطح مقطع ثابت) که می‌تواند وزن خود را به حالت تعلیق درآورد زمانی که فقط در قسمت بالا پشتیبانی می‌شود. برای این اندازه‌گیری، تعریف وزن نیروی جاذبه در سطح زمین است (جاذبه استاندارد، 9.80665 m/s2) که در کل طول ماده اعمال می‌شود و با افزایش ارتفاع کاهش نمی‌یابد. این تعریف در برخی از کاربردهای خاص الیاف یا منسوجات بیشتر رایج است.

موادی با بالاترین استحکام‌های ویژه معمولاً الیافی مانند الیاف کربن، الیاف شیشه و پلیمرهای مختلف هستند و اینها اغلب برای ساخت مواد کامپوزیتی (به عنوان مثال الیاف کربن- اپوکسی) استفاده می‌شوند. این مواد و سایر موارد مانند آلیاژهای برلیوم، تیتانیوم، آلومینیوم، منیزیم و فولاد با مقاومت بالا به‌طور گسترده‌ای در هوا فضا و سایر برنامه‌هایی که صرفه جویی در وزن ارزش هزینه بالاتر را دارد استفاده می‌شود. برای مقایسه استحکام و وزن این فلزات و مواد سبک برای کاربردهایی که کاهش وزن و استحکام بالا نیاز است از استحکام ویژه استفاده می‌شود.

مثالویرایش

منبع استحکام ویژه(KN.m/kg) چگالی(g/cm3) استحکام کششی(MPa) مواد
[۱] ۶۲۴۵۳ ۲٫۰۹۰ ۱۳۰۵۰۰ گرافن
[۲] ۳۹۱۱ ۱٫۷۹ ۷۰۰۰ الیاف کربن (Toray T1100G)
[۳] ۲۵۱۴ ۱٫۴۴ ۳۶۲۰ کولار
[۴] ۲۴۵۷ ۱٫۷۵ ۴۳۰۰ الیاف کربن (AS4)
[۵] ۱۷۹۰ ۲٫۷۰ ۴۸۴۰ الیاف بازالت
[۴] ۱۳۰۷ ۲٫۶۰ ۳۴۰۰ الیاف شیشه
[۶] ۱۰۸۸ ۳٫۱۶ ۳۴۴۰ الیاف سیلیکن کاربید
۱۰۶۹ ۱٫۳۱ ۱۴۰۰ تار انکبود
[۷] ۷۸۵ ۱٫۵۸ ۱۲۴۰ کامپوزیت کربن-اپوکسی
[۸] ۲۶۰ ۴٫۸۱ ۱۲۵۰ آلیاژهای تیتانیوم (بتا سی)
[۹] ۲۰۴–۴۲۸ ۷٫۸ ۱۵۹۰–۳۳۴۰ سیم پیانو (ASTM 228 Steel)
[۱۰] ۱۵۸ ۱٫۷۴ ۲۷۵ آلیاژهای منیزیوم
[۱۱] ۱۵۱ ۸٫۲۸ ۱۲۵۰ اینکونل(Inconel (X-750)
[۱۲] ۱۱۵ ۲٫۷۰ ۳۱۰ آلیاژهای آلمینیوم (6061-T6)
[۱۳] ۶۹٫۰ ۱٫۱۳ ۷۸ نایلون
[۱۴] ۷۶ ۴٫۵۱ ۳۴۴ تیتانیوم
[۱۵] ۶۷٫۸ ۸٫۵۵ ۵۸۰ برنز
[۱۶] ۶۳٫۱ ۸٫۰۰ ۵۰۵ فولاد زدزنگ(۳۰۴)
[۱۷] ۴۶٫۴ ۷٫۸۷ ۳۶۵ فولاد کم کربن (AISI 1010)
۲۴٫۷ ۸٫۹۲ ۲۲۰ مس
۱۶٫۳ ۰٫۹۲ ۱۵ لاستیک

داده‌های این جدول از بهترین منابع است و برای ارائه رقم ثابت تقریباتی درنظر گرفته شده‌است.

منابعویرایش

  1. Anonymous (2016-08-12). "Meetings: Career Advice from Nobel Laureates". Physics. 9. doi:10.1103/physics.9.97. ISSN 1943-2879.
  2. Xu, Peng; Yu, Yunhua; Liu, Dawei; He, Mei; Li, Gang; Yang, Xiaoping (2018-07). "Enhanced interfacial and mechanical properties of high-modulus carbon fiber composites: Establishing modulus intermediate layer between fiber and matrix based on tailored-modulus epoxy". Composites Science and Technology. 163: 26–33. doi:10.1016/j.compscitech.2018.05.009. ISSN 0266-3538. Check date values in: |date= (help)
  3. "Network Group for Composites in Construction: Introduction to Fibre Reinforced Polymer Composites". Archived from the original on January 18, 2006. Retrieved
  4. ۴٫۰ ۴٫۱ UEHATA, Akihiro (2008). "High Tenacity Polyarylate Fiber VECTRAN R". Kobunshi. 57 (9): 768–768. doi:10.1295/kobunshi.57.768. ISSN 0454-1138.
  5. Mercedes, Bruna Paiva do Carmo. "Adesão ao tratamento medicamentoso em pessoas com depressão unipolar".
  6. Scholz, R.; Mueller, R.; Lesueur, D. (2002-12). "Light ion irradiation creep of Textron SCS-6™ silicon carbide fibers". Journal of Nuclear Materials. 307-311: 1183–1186. doi:10.1016/s0022-3115(02)00954-6. ISSN 0022-3115. Check date values in: |date= (help)
  7. Wolfle, D. (1961-02-10). "McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology. McGraw-Hill, New York, 1960. 15 vols. $175". Science. 133 (3450): 374–375. doi:10.1126/science.133.3450.374. ISSN 0036-8075.
  8. "AZo Materials Data Sheet". azom.com. Retrieved 2016-11-14.
  9. «Printable Datasheet». www.matweb.com. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۱۱-۲۴.
  10. "eFunda: Typical Properties of Magnesium Alloys".
  11. "COSA ASM 2015". Asia-Pacific Journal of Clinical Oncology. 10: 3–3. 2014-11-19. doi:10.1111/ajco.12300. ISSN 1743-7555.
  12. an ad hoc committee of the ASM Education Board, ASM Editorial Committee on Sample Test Questions, (2016-01-01). "ASM Sample Questions in Microbiology". doi:10.1128/9781555819903.
  13. «Polyamide - Nylon 6 - online catalogue source - supplier of research materials in small quantities - Goodfellow». www.goodfellow.com. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۱۱-۲۴.
  14. an ad hoc committee of the ASM Education Board, ASM Editorial Committee on Sample Test Questions, (2016-01-01). "ASM Sample Questions in Microbiology". doi:10.1128/9781555819903.
  15. Fitness, A.D.; Bernhardt, L. (1962). "Copper and its alloys. Properties and production methods". Production Engineer. 41 (11): 680. doi:10.1049/tpe.1962.0108. ISSN 0032-9851.
  16. "COSA ASM 2015". Asia-Pacific Journal of Clinical Oncology. 10: 3–3. 2014-11-19. doi:10.1111/ajco.12300. ISSN 1743-7555.
  17. Cold drawn weldless steel tubes for locomotive boilers, BSI British Standards, retrieved 2020-11-24