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碳纤维板和玻璃纤维版哪个强度比较高硬度又哪个比较高?
碳纤维板是由碳纤维和环氧树脂等材料复合而成,具有高强度、高刚度、低密度、耐腐蚀等优点,其强度和硬度比玻璃纤维板更高。
碳纤维板的拉伸强度可达到4000MPa以上,大约是钢铁的10倍;岩石的基础岢度的7倍,比铝合金轻30-40%。而玻璃纤维板则是由玻璃纤维和树脂等构成,尽管玻璃纤维板的强度和硬度不及碳纤维板,但其具有良好的耐水性能、不易膨胀、不爆裂、光泽度高等特点,因此在一些特定的使用环境下,玻璃纤维板也很受欢迎。
碳纤维与玻璃纤维有哪些区别呢?
碳纤维
五十多年来,我国碳纤维产业经过长期自主研发,从无到有,从小到大,打破了国外技术装备封锁,碳纤维产业化取得初步成果。从20世纪60年代的中科院山西煤化所、长春应用化学研究所、化学研究所(北京)等科研机构为主体,发展到初步形成以江苏、山东和吉林等地为主的碳纤维产业聚集地。近年来,在国家的大力扶持下,国内碳纤维产业取得了重大突破,碳纤维及应用领域的技术水平和产业化程度出现了加速发展的势头,进入前所未有的新的发展阶段。
行行查,行业研究数据库(网站 ***.hanghangcha***)
碳纤维复合材料以CFRP为主。碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,与其它材料具有很高的相容性,兼备纺织纤维的柔软可加工性,并且容易复合,具有很大的设计自由度。目前碳纤维复合材料以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。CFRP具有质量轻等一系列突出的性能,在对重量、刚度、疲劳特性等有严格要求的领域以及要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都具有很大优势。
碳纤维产业链可以分为上游和下游。上游通常是指生产碳纤维专用的材料;下游通常是指生产碳纤维应用部件的产品。碳纤维产业链上游属于石油化工行业,主要通过原油炼制、裂解、氨氧化等工序获得丙烯腈。碳纤维企业通过对以丙烯腈为主的原材料进行聚合反应生成聚丙烯腈,再以其纺丝获得聚丙烯腈原丝,对原丝进行预氧化、碳化等工艺制得碳纤维,通过对碳纤维和高质量树脂加工以获得碳纤维复合材料从而满足应用需求。
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首先,二者均属于无机非金属材料。
玻璃纤维(Glass Fiber):
将玻璃材料(石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等)进行高温融化,再将其拉丝、络纱,并织成玻璃纤维布,再根据产品的设计,定型为最终的外观。其单根纤维的直径通常为几微米到20余微米。
碳纤维(Carbon Fiber):
由石墨压织而成的碳化纤维制成,含碳量通常在90%以上,同样经过拉丝、络纱织布等工艺,最终使用模具将碳纤维布层层包裹为成品外观,并以环氧树脂进行固化。
和玻璃纤维相比,碳纤维材料通常具有更高的性能,与玻璃纤维相比,碳纤维的杨氏模量(固体材料抵抗形变能力的物理量)是其3倍多,且具有更强的耐腐蚀性及更轻的重量。
高质量的碳纤维,强度甚至高于钢铁、铝合金,其高强度、高稳定及低重量的优秀特性,使得碳纤维成为航天、军工、体育产品中高性能材料的代名词。
碳纤维:碳纤维是一种含碳量超过95%的人造合成纤维材料,其含碳有机纤维(尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)、粘胶纤维、树脂为原料,经过高温碳化、氧化及一系列化学工序制造而成。
玻璃纤维:玻璃纤维是一种无机非金属新材料,其以高岭土、叶腊石、石英砂、石灰石等天然矿石为原料,按一定的配方,经高温熔制、拉丝、络纱等数道工艺制造而成。
单丝直径不同
碳纤维单丝直径及分类:
碳纤维单丝直径7μm,按照每束碳纤维中 单丝根数,碳纤维可以被分为小丝束(1K~12K)碳纤维和大丝束(24K~480K)碳纤维。
单丝直径越细、缺陷越小,碳纤维的强度越高,理论强度大于20GPa、模量1000GPa。
玻璃纤维单丝直径分类:
粗纤维:单丝直径一般为30um;
初级纤维:单丝直径大于20um;
中级纤维:单丝直径10-20um;
高级纤维:(纺织纤维)其单丝直径3-10um;
超细纤维:单丝直径小于4um。
一般:5-10um的纤维作为纺织制品用;10-14um的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤维毡等较为适宜。
拉伸强度不同
玻璃纤维与碳纤维的区别?
定义不同
玻璃纤维:玻璃纤维(英文原名为:glass fiber)是一种性能优异的无机非金属材料。
碳纤维:碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。
特点不同
玻璃纤维:优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。
碳纤维:碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。
用途不同
玻璃纤维:无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。方格布是无捻粗纱平纹织物,是手糊玻璃钢重要[_a***_]。玻璃纤维毡片、磨碎纤维、玻璃纤维织物、组合玻璃纤维。
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