탄소 섬유는 왜 강하고 가벼운지 궁금합니다

Question

안녕하세요탄소 섬유가 강하고 가벼운 특성을 갖고 있는 이유가 궁금합니다탄소 섬유의 분자 구조가 특별 하기 때문인건지 궁금합니다

김경욱 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.탄소 섬유는 탄소 원자가 고리 구조로 배열되어 있는 긴 사슬 형태로 이로 인해 매우 강한 화학 결합을 형성합니다. 이러한 구조는 섬유의 인장 강도를 높여주고 동시에 가벼운 특성을 유지할 수 있게 합니다. 또한, 탄소 섬유는 다른 물질에 비해 높은 비강도와 비강성을 가져 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.

박재화 박사 · Answer

안녕하세요. 박재화 박사입니다.탄소 섬유는 일단 탄소 자체가 워낙 가벼운 소재이고, 강한 탄소-탄소 결합으로 이루어진 구조 덕분에 강도와 경량성을 동시에 갖추고 있습니다. 이 섬유는 긴 기둥 형태로 배열되어 있어 인장 강도가 높고, 낮은 밀도로 인해 가벼운 특성을 가집니다. 이러한 분자 구조가 탄소 섬유의 우수한 기계적 성질을 결정짓는 주요 원인입니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.탄소 섬유가 강하고 가벼운 이유는 분자 구조와 섬유 형태에 있습니다. 탄소 섬유는 수많은 탄소 원자가 육각형 배열로 강한 결합을 이루며 길게 정렬된 구조를 가지며 이 구조는 높은 인장 강도를 제공합니다. 즉 탄소 원자들이 층을 이루어 연결된 결합이 매우 강력해 외부 힘에 잘 견디며 쉽게 부러지지 않습니다. 또한 탄소 섬유는 밀도가 낮아 매우 가벼운데 이는 일반적인 금속이나 합금보다 낮은 밀도로 인해 무게 부담이 적기 때문입니다. 이로 인해 항공 자동차 스포츠 장비 등 가볍고 강한 재료가 필요한 분야에 널리 사용됩니다.

재료공학

재료공학

탄소 섬유는 왜 강하고 가벼운지 궁금합니다