カーボンロービングのしなやかさの秘密とは？
- 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。
- 締切済み
なぜカーボンロービングはしなやかに曲がるのか
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。
- syougekiha
- お礼率5% (9/151)
- プラスチック
- 回答数9
- ありがとう数1
- みんなの回答 （9）
- 専門家の回答
みんなの回答
- HikaruSai-2018
- ベストアンサー率46% (214/461)
- lumiheart
- ベストアンサー率48% (1102/2295)
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/
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1340/2257)
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。
- HikaruSai-2018
- ベストアンサー率46% (214/461)
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
- nagata2017
- ベストアンサー率33% (6243/18608)
炭素原子は4つの外殻電子と4つの空席があるので共有結合を作りやすい。 電子を共有する共有結合は非常に強固な結合である 炭素は炭素原子どうしで共有結合を作りやすく 連続して結合することもできる それが直線上に結合すると繊維になり 平面的に結合するとシート状になり チューブ状でナノチューブとなる。 炭素原子同士の強固な共有結合の連続体なので丈夫です。
- bunjii
- ベストアンサー率43% (3589/8248)
>なぜカーボンロービングはしなやかに曲がるのか カーボンロービングは細いカーボン繊維をより糸にしてボビン（糸巻き）に巻いた製品を言いますのであなたが言う「カーボンロービング」は別物のように思われます。 カーボンロービングで成型した釣り竿や棒高跳びのロッドであれば強靭でしなやかに曲がります。（言葉を端折ると理解できない人もいます） >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。 「ただの炭」とは燃料に使う「木炭」のことでしょうか？ 燃料の木炭はナラやクヌギなどの枝を炭焼き窯で炭化させたものです。 木炭を細かく砕いて炭素だけの糸に加工できません。 カーボンロービングは繊維状の樹脂（高分子化合物）を特殊な装置で炭素繊維に焼成したものを撚糸にしたものです。（糸の成分は炭素だけ） >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。 その言い分は「こじつけ」の部類です。 炭素の微粒子を膠で固めただけで、墨を使う目的は紙や布へ墨の色を付着させるために硯で擦って炭素の微粒子を水に分散させて塗り付けます。 従って、「炭素強化樹脂」の仲間には入りません。 >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。 使う目的が違います。 炭素繊維強化プラスチックは成型品として製品の主要なパーツになりますが、炭（木炭）は燃料や脱臭剤等に使いますので用途は異なります。
- HikaruSai-2018
- ベストアンサー率46% (214/461)
追加参考資料に主たる作り方が書いてます 木材から燃やして出来た炭とは生まれが、育ちが違うということになります 炭素繊維は、ポリアクリロニトリル（PAN）繊維あるいはピッチ繊維といった有機繊維を不活性雰囲気中で蒸し焼きにし、炭素以外の元素を脱離させて作ります。
- HikaruSai-2018
- ベストアンサー率46% (214/461)
参考つけ忘れてました http://www.torayca.com/aboutus/abo_001.html
- HikaruSai-2018
- ベストアンサー率46% (214/461)
構造の違いですね 名の通り繊維ですから また単独で使うわけではなくCFRPの様に樹脂で固めますので構造が違います
補足
では、備長炭のような植物繊維が炭化したものを樹脂で強化させるのとカーボンロービングを樹脂で強化させるのとの違いはなんですか？ どちらも炭素を樹脂で補強しているので変わらないと思うのですがどう違うのでしょうか。 私は、そのロービングと炭の違いが知りたいのです。
関連するQ&A
- レーザー加工に適しているカーボンを探してます。
お世話になります。 車（ピラー部/ドアとドアの間の柱）のドレスアップパーツを 製作するためのカーボンを探しています。 カーボン樹脂ですと、表面の樹脂が溶けてしまいます。 アクリルカーボンは、切れるのですが繊維がバラバラになってしまいます。 ＣＦＲＭ（炭素繊維強化金属）は、パワー不足らしく表面に傷が付く程度です。 最終的には、幅400前後×長さ500前後×0.5以下（単位：mm）を 量産したいそうなのですが、何が適しているでしょうか。
- 締切済み
- 金属
- カーボンフレームの経年劣化について
カーボンフレームは、他の素材に比べて寿命が長いと言われていますが 疑問があるので質問します。 １，樹脂の経年劣化は大丈夫か? 自転車のカーボンは、炭素繊維をエポキシ樹脂に浸して 焼き固めた物だと思うのですが、炭素繊維は経年劣化しないとしても 樹脂の方は大丈夫でしょうか？ プラスチックは5年で経年劣化による交換とか言われますが・・・・ ２，紫外線での劣化について 紫外線でカーボンが劣化するという話がありますが、 塗装してあるフレームでも、紫外線は影響するのでしょうか? （屋内で直射日光に当てずに保管すれば大丈夫?） ３，衝撃による疲労について これは、他の素材より劣化が少ないってことでよさげ？でしょうか
- ベストアンサー
- 自転車・マウンテンバイク
- CFRP（炭素繊維強化プラスチック）
炭素繊維強化プラスチックについて次のことを教えてください １．樹脂の原料 ２．樹脂のメーカー ３・成形方法 ４．焼成方法 を知っている方できるだけ詳しく教えてください。 とくに１．２．を教えてください。 ドライカーボンを対象としております。
- 締切済み
- 化学
- カーボンとグラスファイバーではどちらのほうが強度あるのですか？
カーボン（炭素繊維）とグラスファイバーで、硬度・強度を比較した場合、どちらに軍配があがるのでしょうか。 たとえば・・・・双方の素材で作った一本の棒を用意して、それを万力につっかえ棒のようにセットして、押しつぶした場合、どちらが先に折れるのでしょうか。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 化学
- CFRPのバルク品の割れの原因
炭素繊維強化樹脂（CFRP）のバルク（φ100mm，ｈ=50mm)を手に入れたいと考えております． しかしながら，CFRPは薄肉のものが一般的で，このような固まりにすると割れが発生してしまうという話を聞いたことがあります． 不躾な質問で申し訳ないのですが，この割れの原因をお教えください．
- ベストアンサー
- プラスチック
- 繊維強化プラスティックの強度
繊維強化プラスティックの強度（特に引張強度）を推定するにはどのような方法があるのでしょうか。 製品の母材と中に埋め込む繊維の種類は判明しており（常温硬化型エポキシ樹脂+ガラス繊維or炭素繊維）、形状も単純な平板となっています。 当方実験設備が非常に貧弱で強度検査といった実験はほとんど不可能な状態ですので、それ以外の推定方法を探しております。
- 締切済み
- 物理学
- 自動車のボディの材料に鉄が用いられるのはなぜでしょうか
車のボディにアルミ合金やプラスチック、炭素繊維などの材料を用いれば、より軽くなり燃費や操作性が向上したり、強度を増したりすることが出来るのではないかと思います。 競技車両などでは使われている例もあるようですが、一般向けのほとんどの自動車のボディの主要な材料がいまだに鉄なのはどうしてでしょうか？単純にコストを抑えるためでしょうか。
- ベストアンサー
- その他（車・バイク・自転車）
- 本当に同じ？カーボンヒーター
引越しをして、暖房がプロパン集中暖房でめちゃくちゃ高いので、カーボンヒーターを買いました。 まず1台目は これ http://p.tl/cQ6B 短縮URLです。 出力は600Wと300Wの切り替え。 実際製品を見たら、確かにガラス管？の中に炭素繊維みたいなものが1本まっすぐに入っていて、600Wと電気ストーブでは出力低いですが（通常1000W以上と聞きました）非常に暖かく、近くに寄せると熱くて置けない位です。 で、熱をただ放射するだけなんで、送風機能がついているものがないかと探したら http://p.tl/3iCN これがありました。 探したのですが、送風機能がついているのがこれだけしかないので、購入しました。 使い分けているのですが（同時に使うのは朝の冷え込んだときだけ）、どうも同じカーボン製品ですが作りが違う感じです。 カーボンファンヒーターの方は、前者のヒーターと違い、炭素繊維みたいなものではなく、なんか電熱線がらせん状にくるくる入っているのです。 見た感じ、ただの電気ストーブのようなんですが。 出力は同じ600Wでこっちは無段階切り替えで、送風機能については、確かに音はするのですが、正直温風が出るというものではありませんでした。 まぁ電気ストーブの類ですから、エアコンみたいなものは要求しませんが。 おまけみたいな感じで、音はするけど、温風は別に出ないというものでした。 質問です。 カーボン＝炭素 ですが、後者の製品は見た感じカーボン繊維を使っていないように見えますが（らせん状に電熱線みたいなものがある）、カーボン繊維というのは種類が存在するのでしょうか？ 比較するものがあるので、見比べたら、明らかに構造が違うので。 熱量はそんな変わらない感じですが、若干落ちる感じがします。 消費電力は同じなんでまぁ同じでしょう。 でも、同じ消費電力で、カーボンといいつつもカーボンじゃないと熱効率は違ってきますので、効率のいいカーボンの最初の製品をもう一台買ったほうがよかったのかと思う気もするんですが。 暖かさは、個人差かもしれませんが、違うかなと思えば違うし、同じかなと思えば同じだし。 でも2台フルに使うと、15分あれば部屋の温度は25度まで暖まり、、あとは1台の300W運用で維持できるという感じです。 住んでいるのは北海道で、外はマイナス10度です。 部屋は20度切る事はありません。 ちなみにPCも電源600Wのもの使っていますが、こんな熱は出てきませんが、PC内部ではこんな出力のCPUとか使っているんですか。 PCの廃熱を暖房に利用できたら、もっといいのですが、残念ながら冷却機能が強力で、それほど温風は出ません（i7 2600k） はたしてこの2製品は同じものなのか、形状は違うが同じ性質を持つ製品なのか？実は違うのか？ 違いのわかる方教えて下さい。
- ベストアンサー
- エアコン・空調・空気清浄機
- 炭素繊維強化プラスチックの物性値について
炭素繊維強化プラスチックの物性値を教えていただけないでしょうか。 色々と検索したのですが値がばらばらだったりするのでどれを採用すべきか困っています。 特に知りたいのは、ヤング率、質量密度、ポアソン比、降伏応力の4つです。 どうかよろしくお願いいたします。
- 締切済み
- プラスチック
補足
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。