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碳纤维和玻璃纤维材料谁更胜一筹?

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-01-11  浏览次数:7761
核心提示:碳纤维与玻璃纤维的主要区别就是化学成分不一样,碳纤维的主要化学成分是碳,而玻璃纤维的主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化钙......
碳纤维与玻璃纤维的主要区别就是化学成分不一样,碳纤维的主要化学成分是碳,而玻璃纤维的主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。从价格方面来说,玻璃纤维的价格要比碳纤维的便宜。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类较多,突出优点是绝缘能力优秀,耐热性强,抗腐蚀性能突出,机械强度高。缺点是脆,且耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,应用于电绝缘材料和绝热保温材料、电路基板等国民经济领域。玻璃纤维有连续纤维、定长纤维和区分,还有无碱、高碱等区别。

碳纤维复合材料要比玻璃纤维复合材料更具性能优势,但也不是说玻璃纤维材料就一无是处,首先玻璃纤维材料在价格上比较有优势,在两者能替代,技术要求不是很高的领域,首先考虑的可能是玻璃纤维材料。玻璃纤维材料绝缘性能好,不导电,透波性好,碳纤维复合材料导电性好,电磁屏蔽性好,虽然互为优缺点,但也决定了两者在领域的专注适用性。具体应该选用什么材料还是应该根据自己的技术要求和预算来决定。

碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。碳纤维通常是以其复合材料的形式应用,质轻高强是它显著的标签,其密度仅有1.7g/cm3,不到钢的1/4,但是强度却是钢的数倍,在国防军工和民用方面都是重要的结构材料,不仅具备碳材料本身的特性,还兼具纺织纤维的柔软可加工性,其设计自由度高,能够根据要求进行合理铺层从而发挥出最大的优势。碳纤维是一种非金属材料,电化学活性较低,具有优秀的耐腐蚀能力,能够有效延长使用寿命,碳纤维复合材料还具有耐高温、热膨胀系数小,吸能抗振等一系列优点,是新材料中突出的一类。

碳纤维

玻璃纤维复合材料:它由玻璃纤维和树脂等基体组成,绝缘。密度比碳纤维复合材料稍重些,且抗拉强度、抗震、耐高温能力等多项性能都比碳纤维复合材料差,但在市场上使用却很广泛,原因是价格实惠。普通工业生产对成本的把控严格,对它们来说,便宜的玻璃钢更适宜。

碳纤维复合材料:由碳原丝和树脂、金属、陶瓷等复合组成,重量很轻,只有1.7g/cm^3,强度高、导电导热、热膨胀系数小、抗震、X射线的透过率高。根据增强材料的不同,其复合材料的性能也会有所变化,在实际使用中可设计性强。目前使用的领域包括汽车制造、航天军工、医疗器械、体育用品、机械等,在某些方面已代替金属和玻璃钢使用。缺点是脆性大,机械加工困难,价格也比较贵。

玻璃纤维材料的缺点:玻璃纤维与碳纤维相比,虽然价格上有优势,但是碳纤维材料的性能要优越得多;就拉伸强度而言,玻璃纤维材料比不过碳纤维材料,碳纤维最高3000~5000MPa,玻璃纤维的拉伸强度为1000-2000MPa;玻璃纤维材料性脆,耐磨性较差;透波率高,电磁屏蔽性能差。

碳纤维材料的缺点:碳纤维制品属于定制产品,指向性很高,而且由于碳纤维的原材料和生产成本特别高,所以要想实现碳纤维产品量产是比较难的,价格上不具优势;碳纤维复合材料虽然拉伸强度高,但是剪短强度弱,在加工的时候需要进行复杂的应力计算;碳纤维是脆性材料,受力过大不会发生形变,而是直接断裂,所以碳纤维产品在损坏后无法修复只能更换;目前应用较多的是热固性碳纤维复合材料,二次回收困难,重复利用率差。
 
 
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