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碳纤维复合材料与玻璃纤维复合材料有何区别?

2020-04-16 16:28:56 admin 38

核心提示:碳纤维和玻璃纤维是目前工业中应用最广泛的两种增强纤维。两者用途多种多样,而且用途极其广泛。单从纤维角度进行对比如下:碳纤碳纤维和玻璃纤维是目前工业中应用最广泛的两种增强纤维。两者用途多种多样,而且用途极其广泛。

 
  单从纤维角度进行对比如下:   碳纤维:由92%以上碳元素构成的无机纤维,碳纤维比钢的强度大、比铝的密度小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、能像铜那样导电,是一种兼具优异电学、热学和力学性能的新型材料。   玻璃纤维:是一种性能优异的无机非金属材料,其优点在于绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性、机械强度高,但也具有明显缺点比如脆性大、耐磨性较差。   两种纤维的详细特性对比如下所示:

 
  在碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料两者中进行选择时,取决于多种因素,下面针对两者性能差异进行简要描述:
1、碳纤维复合材料
1.1 重量轻  比金属钢轻70%,比铝轻40%。

 1.2 高刚度重量比  又称为高比刚度,该比率允许在重量仍然重要影响因素的条件下,对不同质量材料在刚度敏感的应用中进行快速比较。在给定的重量下,碳纤维的硬度是钢和铝的3倍。

 1.3 低热膨胀  与大多数材料有所不同,碳纤维具有负的热膨胀系数,这就意味着当温度升高时,它反而会发生收缩。在碳纤维复合材料中,基体的膨胀可以通过碳纤维的负膨胀抵消,因此可以保证高温稳定性。因此,对于必须在广泛温度范围内工作的应用来说,碳纤维复合材料是一种理想的选择。  

1.4 耐疲劳  碳纤维复合材料在动态载荷下可以长期保持其优异的机械性能,而不是随时间的推移而缓慢老化。  

1.5 耐腐蚀  碳纤维复合材料在酸性或其他具有化学环境中均可以保持优异的力学性能,而通过树脂基体中添加剂的调控可以进一步增强这种性能。  

1.6 主要应用领域  棒球棒、高尔夫球杆、飞机机身面板、混凝土结构、汽车面板等任何金属的材质的材料都可以使用碳纤维复合材料代替。  

2、玻璃纤维复合材料
2.1 高刚度重量比  与碳纤维复合材料相比,由于玻璃纤维复合材料更灵活,这意味着玻璃纤维制品通常比形状相似的碳纤维产品具有更高的极限断裂点。  

2.2 成本效益  在大多数情况下,玻璃纤维复合材料的价格要远远低于碳纤维复合材料,得益于低成本使其在多领域成为复合材料的首选。
2.3 绝缘  由于玻璃纤维复合材料是绝缘体,这意味着它们不会对电场产生反应,也不会阻碍电荷的流动。  

2.4 耐腐蚀  和碳纤维复合材料一样,可在酸性或其他具有化学环境中均可以保持优异的力学性能。

 2.5 无无线电信号干扰  玻璃纤维复合材料具有很高的射线可透性,这意味着它们可以让辐射自由通过,这使得玻璃纤维复合材料非常适合用于天线。

 2.6 主要应用领域  玻璃纤维复合材料可用于汽车面板、飞机机身面板、船只、管道、储罐、房屋建筑、头盔、绝缘材料等。