玻璃纤维和碳纤维有什么区别?

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)进行高温熔化,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。

 

 

 

 

玻璃纤维具有优秀的绝缘、耐高温及抗腐蚀能力,且价格较低。

 

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、高稳定性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。

 

玻璃纤维和碳纤维的4点区别

 

1、刚性

刚性是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力,碳纤维材料在这个性能上的表现更好,玻璃纤维就稍逊一筹了。玻璃纤维适合用在对刚度要求不大的地方,如头盔等。

 

2、强度

碳纤维在抗拉强度上的优势更大一些,通用型碳纤维的抗拉强度就可以达到1000MPa,高强型碳纤维甚至可以达到3500MPa,通用型玻璃纤维抗拉强度也可以达到1000MPa,高强型玻璃纤维只有2800MPa左右,碳纤维的上限更高。

 

3、耐用性

耐用性是个范围比较大的词语,包含多个性能,如耐高温性、耐低温性、耐酸碱性、耐腐蚀性、耐冲击性等,在这些性能上玻璃纤维和碳纤维各有优劣。耐高温方面,玻璃纤维更深一筹,耐酸碱性上相差不多,耐冲击性上碳纤维稍好。整体使用寿命来说,碳纤维更长一些,但是在特定使用环境中,无法进行确切的比较。

 

4、价格

玻璃纤维的价格比碳纤维低,而且低上不少。首先玻璃纤维在国内普及的更早,产能更大,国产碳纤维的产能严重不足,进口受到限制,价格自然比玻璃纤维高。另外碳纤维在比强度和比模量上的表现更出色,在很多高端领域(如航天)上更受重视,加之生产工艺复杂,导致碳纤维价格更高。

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