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工程計算器 · 118

玻璃纖維質量與體積分率換算器

利用纖維與聚合物基材的密度,換算玻璃纖維質量百分比與體積百分比。

熱與材料變化

即時計算

輸入已知數值。

每個欄位及結果旁都會顯示單位。在瀏覽器中變更任一輸入值即可立即重新計算。

01

輸入值

02

結果

纖維質量分率30%
纖維體積分率16.079%
理論無空隙混合密度1.366714g/cm³

公式
Vf=wf/ρfwf/ρf+(1−wf)/ρmV_f=\frac{w_f/\rho_f}{w_f/\rho_f+(1-w_f)/\rho_m}wf=VfρfVfρf+(1−Vf)ρmw_f=\frac{V_f\rho_f}{V_f\rho_f+(1-V_f)\rho_m}

計算在此瀏覽器本機執行。本工具不會提交或儲存輸入值。

直接答案

結果說明

纖維與基材密度不同時,質量分率與體積分率也不同。纖維質量分率為 50%、纖維密度為 2 g/cm³、基材密度為 1 g/cm³ 時,纖維占模型體積的 33.33%。請使用各組成物的實際密度及申報的分率基準。

玻璃纖維質量與體積分率轉換器工程關係圖方程式內部使用 0 至 1 的分率;表單接受百分比。密度用於將各組成物質量換算為體積。在二組分、無空隙模型下,所列混合密度為 Vfρf + (1 − Vf)ρm;這不是實測密度,也不預測材料強度。此專用示意圖以兩組分長條呈現纖維質量與體積關係,並非按比例繪製。質量分率 w_f體積分率 V_f纖維密度 ρ_f基材密度 ρ_m二組分混合物 · 工具 118已知分率基準纖維質量分率
計算器專用工程關係圖 — 示意圖,非產品圖面,且非按比例繪製。

公式與原理

明確呈現計算假設。

方程式內部使用 0 至 1 的分率;表單接受百分比。密度用於將各組成物質量換算為體積。在二組分、無空隙模型下,所列混合密度為 Vfρf + (1 − Vf)ρm;這不是實測密度,也不預測材料強度。

計算關係式
Vf=wf/ρfwf/ρf+(1−wf)/ρmV_f=\frac{w_f/\rho_f}{w_f/\rho_f+(1-w_f)/\rho_m}wf=VfρfVfρf+(1−Vf)ρmw_f=\frac{V_f\rho_f}{V_f\rho_f+(1-V_f)\rho_m}

方程式內部使用 0 至 1 的分率;表單接受百分比。密度用於將各組成物質量換算為體積。在二組分、無空隙模型下,所列混合密度為 Vfρf + (1 − Vf)ρm;這不是實測密度,也不預測材料強度。

變數

Vf纖維體積除以組成物總體積分率
ρm聚合物基材組成物的密度g/cm³

使用步驟

從測量到檢查

  1. 確認申報的補強材分率,以及該配方是否可視為由纖維與基材組成。
  2. 以相同單位輸入已知百分比及組成物密度。
  3. 請保留分率基準,並另行比較實測配方性能。

限制

此計算無法確認的事項

  • 此模型僅包含纖維與基材,各組成物體積相加且不含空隙。
  • 若其他填料、阻燃劑、水分、上漿劑及孔隙率占比顯著,則須使用更完整的成分模型。
  • 此換算不會預測纖維方向、成型品質、抗拉強度、溫度額定值或成品電纜密封接頭的性能。

計算器常見問題

在保留工程背景的前提下使用此數值。

以下說明本工具的計算內容,以及仍須進行產品專屬審查的部分。

01計算器使用說明GF30 是否一定表示纖維體積分率為 30%?

不可僅憑縮寫假設其基準。請確認材料供應商的申報內容。補強材通常以質量表示;換算體積分率須使用各組成物的密度。

02計算器使用說明玻璃纖維含量換算能否預測電纜密封接頭的機械強度?

不能。纖維長度、取向、基材牌號、水分、成型條件及零件幾何形狀都會影響強度。請使用指定配方的實測性能及完整產品的試驗結果。

03計算器使用說明為何實測複合材料密度可能與此纖維混合物計算結果不同?

空隙、水分、其他組成物及溫度均可能改變密度。將差異歸因於補強材含量前,請檢查完整配方及密度試驗。

產品選型支援

將計算結果與電纜引入口產品選項連結。

倍拓電纜接頭可協助您依應用情境,將初步結果對照產品系列與目前型號資訊。您可以先從手邊已有的資料開始;提出問題不需要準備完整圖面資料。

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