تفاوت فایبرگلاس و فیبر کربن
الیاف شیشه و فیبر کربن دو ماده کامپوزیتی تقویت شده با الیاف هستند که معمولاً دیده می شوند، اما تفاوت قابل توجهی در خواص و عملکردهای مکانیکی دارند. بگذارید یکی یکی برای شما توضیح دهم:
1. ترکیبات مختلف
واضح است که فایبرگلاس و فیبر کربن از ترکیبات مختلفی به نام تشکیل شده اند، اما آیا از جزئیات آن اطلاع دارید؟
الیاف شیشه یک ماده تقویت شده با الیاف است که از دسته های الیاف شیشه یا قطعات برش کوتاه تشکیل شده است. در حالی که فیبر کربن یک ماده تقویت شده با الیاف است که از الیاف عنصر کربن تشکیل شده است، همانطور که در زیر توضیح داده شده است.
الیاف شیشه (فایبر گلاس) یک ماده غیر فلزی معدنی عالی با خواص بسیار متنوعی است. مزایای آن عبارتند از عایق خوب، مقاومت در برابر حرارت قوی، مقاومت در برابر خوردگی خوب، مقاومت مکانیکی بالا و غیره. با این حال، معایب آن شامل شکنندگی و مقاومت در برابر سایش ضعیف است. اجزای اصلی آن دی اکسید سیلیکون، آلومینا، اکسید کلسیم، اکسید بور، اکسید منیزیم، اکسید سدیم و غیره است. با توجه به محتوای قلیایی موجود در شیشه، می توان آن را به الیاف شیشه بدون قلیایی، الیاف شیشه قلیایی متوسط و الیاف قلیایی بالا تقسیم کرد. الیاف شیشه الیاف شیشه معمولاً به عنوان یک ماده تقویت کننده در مواد کامپوزیتی، مواد عایق الکتریکی، مواد عایق حرارتی، بسترهای مدار و سایر زمینه های اقتصاد ملی استفاده می شود. الیاف شیشه را می توان به الیاف پیوسته، الیاف طول ثابت و پشم شیشه تقسیم کرد مورفولوژی و طول آنها؛ با توجه به ترکیب شیشه، می توان آن را به الیاف شیشه ای بدون قلیایی، مقاوم در برابر مواد شیمیایی، قلیایی بالا، قلیایی متوسط، استحکام بالا، مدول الاستیک بالا و مقاوم در برابر قلیایی (مقاوم در برابر قلیایی) تقسیم کرد.
فیبر کربن نوع جدیدی از مواد الیافی با استحکام بالا و مدول بالا است که الیافی با محتوای کربن بالای 95 درصد است. این یک ماده گرافیت ریز کریستالی است که از روی هم قرار دادن الیاف آلی مانند میکروکریستالهای گرافیت پولکی در امتداد جهت محوری الیاف و تحت عملیات کربنسازی و گرافیتسازی بهدست میآید. فیبر کربن سبک تر از فلز آلومینیوم است، اما سفت تر از فولاد است. همچنین دارای مقاومت در برابر خوردگی و ویژگی های مدول بالا است که آن را به یک ماده مهم در دفاع ملی، صنایع نظامی و استفاده غیرنظامی تبدیل می کند. این نه تنها دارای ویژگی های ذاتی مواد کربنی است، بلکه دارای انعطاف پذیری و پردازش پذیری الیاف نساجی است که آن را به نسل جدیدی از الیاف تقویت کننده تبدیل می کند.
2. خواص فیزیکی مختلف
فیبر کربن دارای خواص بسیار عالی مانند استحکام و مدول محوری بالا، چگالی کم، عملکرد ویژه بالا، عدم خزش، مقاومت در برابر دمای فوق العاده بالا در محیط غیر اکسید کننده، مقاومت در برابر خستگی خوب، گرما و هدایت ویژه بین غیرفلز و فلز، ضریب کم انبساط حرارتی و ناهمسانگردی، مقاومت در برابر خوردگی خوب و انتقال اشعه ایکس خوب. رسانایی خوب، هدایت حرارتی، محافظ الکترومغناطیسی و غیره، در حالی که الیاف شیشه دارای استحکام و سفتی نسبتا کم است، اما دارای عایق و مقاومت در برابر خوردگی عالی است.
فیبر کربن رسانایی خوبی دارد، بنابراین عایق آن ضعیف است. هنگامی که فیبر کربن با محیط های مرطوب یا مایعات مواجه می شود، مقاومت الکتریکی آنها به طور قابل توجهی کاهش می یابد و منجر به کاهش عملکرد عایق می شود. بنابراین در کاربردهایی که نیاز به عایق بالا دارند، معمولاً به جای فیبر کربن، الیاف شیشه انتخاب می شود.
علاوه بر این، الیاف کربن ممکن است تحت تاثیر خوردگی در محیطهای خاص خاص قرار گیرند، مانند دماهای بالا یا محیطهای اسیدی و قلیایی قوی، جایی که الیاف کربن ممکن است تحت اکسیداسیون یا واکنشهای شیمیایی قرار گیرند و بخشی از عملکرد خود را از دست بدهند. فایبرگلاس دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی است و برای محیط هایی با محیط های خورنده مناسب است.
3. برنامه های کاربردی مختلف
فیبر کربن به دلیل استحکام و سفتی بالا معمولاً در ساخت محصولات پیشرفته مانند هوافضا، خودرو و تجهیزات ورزشی استفاده می شود. فایبرگلاس عمدتاً در محصولاتی مانند معماری، خودرو، کشتیها و تولید برق بادی مانند مواد عایق، مواد عایق، قطعات الکترونیکی، محصولات سیمانی و غیره استفاده میشود.
4. هزینه های مختلف
هزینه فیبر کربن به دلیل بهره وری محدود الیاف کربن بسیار بالاتر از فایبرگلاس به طور کلی است. امکانات ورودی برای خط کامل فیبر کربن گران است.
