Fibre de carbone vs. Tubes en fibre de verre en performance

La fibre de verre (fibre de verre) fait fondre les matériaux en verre (sable de quartz, alumine et chlorite, calcaire, dolomite, acide borique, assemblées soda, manganèse, fluorite, etc.) à haute température, puis dessine, des vents et des tissages en un Tissu de fibre de verre, qui est ensuite façonné en apparence finale en fonction de la conception du produit. Le diamètre d'une seule fibre est généralement de quelques microns à plus de 20 microns. La fibre de verre a une excellente isolation, une résistance à la chaleur et à la corrosion et est moins cher.

La fibre de carbone (fibre de carbone) en compression de graphite est tissée dans la fibre carbonisée, la teneur en carbone est généralement supérieure à 90%, la même après le dessin, le tissage du fil et d'autres processus, et finalement l'utilisation de moules sera enveloppée dans des couches de fibre de carbone Tissu pour l'apparence du produit fini et résine époxy pour durcissement. Par rapport aux fibres de verre, les matériaux en fibre de carbone ont généralement des performances plus élevées. Comparé à la fibre de verre, la fibre de carbone a plus de trois fois le module du jeune (une mesure physique de la capacité d'un matériau solide à résister à la déformation) et a une plus grande résistance à la corrosion et un poids plus léger. La résistance de la fibre de carbone de haute qualité est encore plus élevée que celle de l'acier et de l'alliage en aluminium. Ses excellentes caractéristiques de haute résistance, de stabilité élevée et de faible poids ont rendu la fibre de carbone synonyme de matériaux haute performance dans les produits aérospatiaux, militaires et sportifs.

Les tubes en fibre de carbone et les tubes en fibre de verre sont deux formes d'applications de tubes composites. Les tubes en fibre de carbone sont fabriqués à l'aide de procédés d'enroulement, de pultrusion ou de bobinage en fibre de carbone, tandis que les tubes en fibre de verre sont fabriqués par la pultrusion en traction des fibres de verre et de la résine. Ces deux tuyaux de matériaux dans l'aérospatiale, la fabrication automobile, les sports et d'autres industries sont largement utilisés, quelles sont les différences dans leurs performances?

The density of carbon fiber tube is 1.6g/cm³, less than 1/2 of aluminum alloy, the tensile strength of steel pipe is 300~600MPa, the tensile strength of aluminum alloy pipe is 110~136MPa, and the tensile strength of carbon Le tube en fibre est d'environ 1500 MPA, l'avantage de résistance à la traction est évident. Le coefficient d'expansion thermique du matériau composite en fibre de carbone est de -1,4x10 ^ -6, ce qui peut garantir que la stabilité de la taille du produit n'est pas facile à déformer, la limite de résistance à la fatigue du tube en fibre de carbone est de 70% ~ 80% de sa traction Force, dans les conditions de charge alternée à long terme, le tube en fibre de carbone est plus stable et plus longue durée de vie. Et la conductivité des matériaux en fibre de carbone est bonne, les performances de blindage électromagnétique sont excellentes.

La densité du tube en fibre de verre est de 2,53 ~ 2,55 g / cm³ plus lourde que le tube en fibre de carbone de la même spécification, la résistance à la traction est de 100 ~ 300MPa, le module d'élasticité est de 7000 MPA, l'allongement à la rupture est de 1,5 à 4%, le rapport de Poisson est de 0,22 , le coefficient d'expansion thermique est de 4,8x10 ^ -4. La quantité de déformation est également relativement importante, lorsque la souche est de 1% ~ 2%, la résine sera brisée, par conséquent, il n'est pas autorisé à transporter une contrainte supérieure à 60% de la contrainte ultime, tandis que le tube en fibre de carbone a une grande élastique élastique Module, qui peut maintenir de bonnes propriétés mécaniques à l'état de la contrainte ultime. Le tube en fibre de verre dans la contrainte de roulement admissible ne dépasse pas 60% de la contrainte ultime, et le module d'élasticité du tube en fibre de carbone est important, peut être dans les conditions de contrainte ultime pour maintenir de bonnes propriétés mécaniques.

4 points de différence entre la fibre de verre et la fibre de carbone:

1, rigidité

La rigidité fait référence à la capacité d'un matériau ou d'une structure à résister à la déformation élastique lorsqu'elle est soumise à la force, le matériau en fibre de carbone est meilleur dans cette performance, la fibre de verre est légèrement inférieure. La fibre de verre convient pour une utilisation dans les exigences de rigidité de l'endroit, telles que les casques, etc.

2, la force

La fibre de carbone dans la résistance à la traction des avantages de certaines des plus grandes résidences dans la traction en fibre de carbone à usage général peut atteindre 1000 MPA, la fibre de carbone à haute résistance peut même atteindre 3500 MPA, la résistance à la fibre de verre à usage général peut atteindre 1000 MPA, la résistance à la fibre de verre à forte entièrement élevée, la fibre de verre élevée à haute altitude, la fibre de verre élevée à haute altitude, la fibre de verre élevée à haute altitude, la fibre de verre élevée à haute altitude, la fibre de verre élevée à haute altitude, peut atteindre 1000 MPA, haute résistance à la fibre de verre à forte verre est seulement 2800 MPa environ, la limite supérieure de la fibre de carbone est plus élevée.

3, durabilité

La durabilité est un large éventail de termes, y compris plusieurs propriétés, telles qu'une résistance à haute température, une résistance à basse température, une résistance aux acides et aux alcalins, une résistance à la corrosion, une résistance à l'impact, etc., dans ces propriétés sur la fibre de verre et la fibre de carbone ont leurs propres avantages et les inconvénients. En termes de résistance à haute température, la fibre de verre est plus profonde, la résistance à l'acide et à l'alcali est similaire et la résistance à l'impact est légèrement meilleure avec la fibre de carbone. La durée de vie globale, la fibre de carbone plus longtemps, mais dans un environnement d'utilisation spécifique, ne peut pas faire de comparaison exacte.

4, le prix

Les fibres de verre que les prix des fibres de carbone sont faibles et beaucoup plus bas. Tout d'abord, les fibres de verre dans la popularité intérieure de la capacité antérieure de production intérieure de fibre de carbone en carbone sont sérieusement inadéquates, les importations sont restreintes, le prix est naturellement plus élevé que les fibres de verre. De plus, la fibre de carbone dans la résistance spécifique et le module spécifique de la performance sont meilleurs, dans de nombreuses zones haut de gamme (comme l'aérospatiale) sur la plus importante, associée à la complexité du processus de production, résultant en un prix plus élevé de carbone fibre.