¡Fibra de vidrio vs. fibra de carbono: el enfrentamiento definitivo!

La tela de fibra de vidrio y la tela de fibra de carbono son dos materiales de refuerzo de alto rendimiento comúnmente utilizados y ampliamente aplicados en el campo de los materiales compuestos.Sus diferencias se reflejan principalmente en los siguientes aspectos::

1. Composición del material

   • Tejido de fibra de vidrio: Compuesto principalmente de dióxido de silicio (vidrio), obtenido mediante el dibujo de vidrio fundido en fibras.

   • Tejido de fibra de carbono: Hecho de fibras precursoras de poliacrilonitril (PAN) o a base de alquitrán mediante carbonización a altas temperaturas.

2. Propiedades mecánicas

   • Fuerza y módulo:

     • El tejido de fibra de carbono tiene una resistencia y un módulo significativamente más altos que la fibra de vidrio (resistencia a la tracción de la fibra de carbono: 30007000 MPa; fibra de vidrio: 10003000 MPa).

     • La fibra de carbono es más ligera, por lo que es adecuada para aplicaciones de alta carga (por ejemplo, aeroespacial, coches de carreras).

   • Durabilidad:

     • La fibra de vidrio tiene una mejor ductilidad y resistencia al impacto, por lo que es menos propensa a la fractura frágil.

     • La fibra de carbono es más dura pero más frágil y puede fracturarse bajo cargas extremas.

3. Peso

   • El tejido de fibra de carbono tiene una densidad más baja (~ 1,5 ∼ 1,8 g / cm3) en comparación con la fibra de vidrio (~ 2,4 ∼ 2,6 g / cm3), lo que lo hace ideal para aplicaciones sensibles al peso.

4. Resistencia a la temperatura

   • Tejido de fibra de vidrio: Resiste temperaturas de alrededor de 500-600°C (variantes de alta temperatura pueden superar los 1000°C).

   • Tejido de fibra de carbono: Puede resistir hasta 2000 °C en ambientes inertes, pero comienza a oxidarse y degradarse por encima de 400 °C en el aire.

5. Propiedades eléctricas y electromagnéticas

   • Tejido de fibra de carbono: Muy conductor, adecuado para el blindaje electromagnético o los compuestos conductores, pero puede interferir con los dispositivos electrónicos.

   • Tejido de fibra de vidrio: Excelentes propiedades aislantes, lo que lo hace ideal para aislamiento eléctrico (por ejemplo, sustratos de PCB).

6. El coste

   • Tejido de fibra de vidrio: Bajo coste (aproximadamente 1/10 del precio de la fibra de carbono) con un alto rendimiento de coste.

   • Tejido de fibra de carbono: Costoso debido a los altos costos de producción, generalmente utilizado en aplicaciones de gama alta.

7. Estabilidad química

   • Tejido de fibra de vidrio: Resistente a ácidos y álcalis, pero puede corroerse bajo exposición prolongada a ácidos/bases fuertes.

   • Tejido de fibra de carbono: Más resistente a los productos químicos pero propenso a la oxidación (requiere recubrimientos protectores).

8. Aplicaciones típicas

   • Tejido de fibra de vidrio:
     Refuerzo de edificios (por ejemplo, FRP), cascos de buques, tuberías, materiales aislantes, piezas de automóviles.

   • Tejido de fibra de carbono:
     Construcciones aeroespaciales, coches de carreras de alto rendimiento, equipos deportivos (palos de golf, bicicletas), instrumentos de precisión, dispositivos militares.

9. Procesamiento y manipulación

   • Tejido de fibra de vidrio: Fácil de cortar, se adapta bien a superficies complejas y tiene buena humedecibilidad en resina.

   • Tejido de fibra de carbono: Más difícil de procesar, requiere herramientas especializadas (por ejemplo, cortadores de diamantes), con una humedecibilidad ligeramente más pobre de la resina.

Resumen de la selección:

• Elige el tejido de fibra de vidrio: Para las limitaciones presupuestarias, el aislamiento eléctrico, la resistencia al impacto o los ambientes de alta temperatura (no oxidantes).

• Elige el tejido de fibra de carbono: Para extrema ligereza, alta resistencia/rigidez o aplicaciones que requieran conductividad/escondimiento electromagnético.