カーボンの素材は軽くて丈夫なのですか？ 固いのでしょうか？ ＴＶを見ていたら樹脂を貼りあわせて 乾燥させていました 釣り竿もカーボンのものがありますよね

Answer 1

kamikaze4989123456さんへ

先ず、固い、とはどういう事なのでしょうか?

豆腐をイメージして下さいな。
切り分ける前の少々長くて、大きく厚い豆腐。
それを、折り曲げてみましょう。

厚みが有る物を曲げるので、断面が長方形だとしたら、曲げの内側は横に広がり、外側は狭まる様に変形する筈です。
そして、、、
R部の外側が、引っ張られて切れる。
内側は、圧縮に負けて崩れる。
膨張に負けて表面から切れる、と見ても良いかもしれません。

曲げであっても部位によっては引っ張られる。だから、コンクリートで「梁」を作る時、鉄筋を入れて引っ張りの力を受け持たせるのですし(コンクリは圧縮には強い)、昔から在る「土壁」を塗る時には、泥に細かく刻んだ藁を混ぜて、ひび割れに対抗したのです。
リビルドして輝く白さが話題な姫路城の漆喰も、麻を細かく解した繊維を練り込む事で、丈夫さを出しています。

斯様に、繊維を混ぜて固体の強度を稼ぐ手法は歴史が長い。
カーボンも、FRPのガラス繊維をカーボン樹脂の繊維に置き換える事で始まり、繊維同士を繋ぎ固める樹脂の比率を少なくする為に「ドライカーボン」の様な手法：*1 が実践されているのでした。

*1：ドライカーボン
カーボン繊維を樹脂で固めるに当たって、熱硬化性樹脂を使い、型を窯に入れて成型する手法。
繊維間の気泡を出来るだけ排除する為に行うので、プリプレグと呼ばれる、樹脂を予め含ませてある布や、布として織っていない物をカットしてから型に貼り込み、真空引きして気泡と余分な樹脂を排除してから、樹脂の硬化温度に加熱する。
真空引きに加えて、窯で加圧する事で、可能な限り気泡を除去する事を狙っている。

非常に引張強度が高いカーボン繊維の強度を活かし、繊維の走る方向や積層の厚みによって、弾性をコントロールする。ので、
「剛い」
物に仕上げる事も可能です。
又、それでも破壊迄の強度が不足だったり、部材としてのスパンが長く成って剛性を上げたく成れば、カーボンの板を内外に分け、間にアルミ箔のハニカムコアを入れる場合も在ります。F-1 GPの車体モノコックがこれです。
又、レクサス LFAのモノコックでは、繊維を平面では無く、3D状に織る手法も開発されています。

・・・という事で、
軽くて丈夫
固い = 硬い = 剛い仕上がりにする事も可能
と成りましょうか。

尚、ゴルフクラブのシャフトの様なパイプ状の物では、

>樹脂を貼りあわせて乾燥
では無くて、フィラメントワインディングと呼ばれる、型(マンドレル)に1本の繊維をグルグル巻き付けて行く方法も実施されています。パジェロのプロペラシャフトもコレで作ったんだとか。d(^^)

Answer 2

軽くて丈夫ですが・・・高価です。
今の釣竿はほとんどカーボン製ですね。

Answer 3

ウェットカーボンは普通のGFRP（グラスファイバー）と大差ありませんが、ドライカーボンの強度は全然違いますよ。
写真のものは厚さ1mm少々の切れ端ですが、指の色が変わるくらい力を入れてもほとんど曲がらず、しかも軽いです。

Answer 4

ドライカーボンはね。
ほとんどのエアロパーツに使われているウエットカーボンは強くも軽くもありません。

Answer 5

ドライカーボンもウェットカーボンも

軽くて丈夫

鉄鋼のような硬いって感覚はあんまりしないかな…どっちかっていうと樹脂より