Różnica między włóknem szklanym a włóknem węglowym
Włókno szklane i włókno węglowe to dwa powszechnie spotykane materiały kompozytowe wzmocnione włóknem, jednak różnią się znacznie pod względem właściwości mechanicznych i funkcji. Pozwól, że wyjaśnię ci jeden po drugim poniżej:
1. Różne kompozycje
Oczywiste jest, że włókno szklane i włókno węglowe składają się z różnych kompozycji z nazwy, ale czy znasz szczegóły tego?
Włókno szklane to materiał wzmocniony włóknem złożony z wiązek włókien szklanych lub krótkich segmentów; podczas gdy włókno węglowe jest materiałem wzmocnionym włóknem złożonym z włókien węglowych, jak opisano poniżej.
Włókno szklane (włókno szklane) jest doskonałym nieorganicznym materiałem niemetalicznym o szerokiej gamie właściwości. Jego zalety obejmują dobrą izolację, dużą odporność na ciepło, dobrą odporność na korozję, wysoką wytrzymałość mechaniczną itp. Jednak jego wady obejmują kruchość i słabą odporność na zużycie. Jego głównymi składnikami są dwutlenek krzemu, tlenek glinu, tlenek wapnia, tlenek boru, tlenek magnezu, tlenek sodu itp. Zgodnie z zawartością alkaliów w szkle można go podzielić na włókno szklane bez alkaliów, średnio alkaliczne włókno szklane i wysokie alkalia włókno szklane. Włókno szklane jest powszechnie stosowane jako materiał wzmacniający w materiałach kompozytowych, materiałach elektroizolacyjnych, materiałach termoizolacyjnych, podłożach obwodów i innych dziedzinach gospodarki narodowej. Włókna szklane można podzielić na włókna ciągłe, włókna o stałej długości i wełnę szklaną zgodnie z ich morfologia i długość; Zgodnie ze składem szkła można go podzielić na włókna szklane wolne od zasad, odporne chemicznie, o wysokiej zawartości alkaliów, średnio zasadowe, o wysokiej wytrzymałości, o wysokim module sprężystości i odporne na alkalia (odporne na alkalia)
Włókno węglowe to nowy rodzaj materiału włóknistego o wysokiej wytrzymałości i wysokim module sprężystości, który obejmuje włókna o zawartości węgla powyżej 95 procent. Jest to mikrokrystaliczny materiał grafitowy otrzymywany przez układanie włókien organicznych, takich jak mikrokryształy grafitu płatkowego, wzdłuż kierunku osiowego włókien i poddanie karbonizacji i grafityzacji. Włókno węglowe jest lżejsze niż aluminium, ale sztywniejsze niż stal. Ma również odporność na korozję i wysoki moduł, co czyni go ważnym materiałem w obronie narodowej, przemyśle wojskowym i zastosowaniach cywilnych. Nie tylko posiada nieodłączne właściwości materiałów węglowych, ale ma również elastyczność i przetwarzalność włókien tekstylnych, co czyni go nową generacją włókien wzmacniających
2. Różne właściwości fizyczne
Włókno węglowe ma wiele doskonałych właściwości, takich jak wysoka wytrzymałość osiowa i moduł, niska gęstość, wysoka wydajność właściwa, brak pełzania, odporność na bardzo wysoką temperaturę w środowisku nieutleniającym, dobra odporność na zmęczenie, ciepło właściwe i przewodnictwo między niemetalem a metalem, mały współczynnik rozszerzalność cieplna i anizotropia, dobra odporność na korozję i dobra przepuszczalność promieniowania rentgenowskiego. Dobra przewodność, przewodność cieplna, ekranowanie elektromagnetyczne itp., podczas gdy włókno szklane ma stosunkowo niską wytrzymałość i sztywność, ale ma doskonałą izolację i odporność na korozję.
Włókno węglowe ma dobrą przewodność, dlatego jego izolacja jest słaba. Kiedy włókno węglowe zetknie się z wilgotnym środowiskiem lub cieczą, jego oporność elektryczna znacznie się zmniejszy, co doprowadzi do zmniejszenia wydajności izolacji. Dlatego w zastosowaniach wymagających wysokiej izolacji zwykle wybiera się włókno szklane zamiast włókna węglowego.
Ponadto włókna węglowe mogą podlegać korozji w określonych środowiskach, takich jak wysokie temperatury lub silne środowiska kwaśne i zasadowe, w których włókna węglowe mogą ulegać utlenianiu lub reakcjom chemicznym i tracą część swoich właściwości. Włókno szklane ma doskonałą odporność na korozję i nadaje się do środowisk z mediami korozyjnymi.
3. Różne zastosowania
Ze względu na wysoką wytrzymałość i sztywność włókno węglowe jest powszechnie stosowane w produkcji wysokiej klasy produktów, takich jak sprzęt lotniczy, motoryzacyjny i sportowy. Włókno szklane jest stosowane głównie w produktach z dziedzin takich jak architektura, samochody, statki i wytwarzanie energii wiatrowej, takich jak materiały izolacyjne, materiały izolacyjne, komponenty elektroniczne, produkty cementowe itp.
4. Różne koszty
Koszt włókna węglowego jest ogólnie znacznie wyższy niż włókna szklanego ze względu na ograniczoną produktywność włókna węglowego. Materiały wejściowe dla kompletnej linii z włókna węglowego są drogie.
