탄소 섬유 대 아라미드 섬유 : 필요한 모든 것

탄소 섬유 및 아라미드 섬유는 두 가지 인기있는 유형의 고성능 섬유입니다. 이들은 다양한 산업에서 사용되며 탁월한 강도 대 중량 비율, 내구성 및 열 및 화학 물질에 대한 저항성으로 유명합니다. 그러나 유사성에도 불구하고 이러한 섬유는 성능과 적용에 영향을 미치는 뚜렷한 차이를 가지고 있습니다. 이 기사에서는 탄소 섬유와 아라미드 섬유와 장단점의 차이점을 살펴볼 것입니다.

아라미드 섬유는 탄소 섬유와 동일합니까?

아니요, 아라미드 섬유는 탄소 섬유와 동일하지 않습니다. 두 섬유는 "고급 복합재"로 분류되지만 화학적 구조와 특성이 다릅니다.

탄소 섬유는 얇은 가닥의 탄소 원자로 만들어지며, 이는 특정 방향으로 단단히 결합되고 배향됩니다. 이어서, 탄소 섬유는 직물 또는 매트로 짜고 수지로 함침되어 복합 재료를 형성한다. 높은 인장 강도, 강성 및 낮은 무게로 유명합니다.

반면에 아라미드 섬유는 분자 구조에서 방향족 고리를 함유하는 합성 중합체의 한 유형입니다. 가장 잘 알려진 섬유는 방탄 조끼, 헬멧 및 기타 보호 장비에 사용되는 Kevlar입니다. 아라미드 섬유는 충격, 마모 및 열에 저항력이 뛰어나지 만 덜 뻣뻣하고 강합니다.

탄소 섬유 대 케블라

Kevlar는 1960 년대 듀폰이 개발 한 아라미드 섬유 유형의 브랜드 이름입니다. 방탄 조끼, 헬멧 및 차량 갑옷과 같은 탄도 보호에 널리 사용됩니다. Kevlar의 인장 강도는 약 3.6 gpa (Gigapascals)의 인장 강도를 가지고 있으며, 이는 체중으로 강철보다 5 배 더 강합니다.

탄소 섬유와 비교하여 Kevlar는 강성과 강도가 낮지 만 충격 저항과 인성이 높습니다. Kevlar는 또한 열과 화학 물질에 더 저항력이 있습니다. 그러나 Kevlar는 강도와 강성이 낮아 구조 응용 분야에서 널리 사용되지 않습니다.

탄소 섬유 제조업체는 항공 우주, 자동차 및 스포츠 산업의 적용을위한 복합 재료를 높은 강도 대 중량 비율, 강성 및 피로 저항에 공급합니다. 탄소 섬유는 등급 및 제조 공정에 따라 약 3.5-7 GPA의 인장 강도를 갖습니다. 또한 피로와 부식에 대한 저항력이 높으므로 거친 환경에서 장기적인 사용에 적합합니다.

탄소 섬유는 복잡한 제조 공정과 수요가 높기 때문에 Kevlar보다 비싸다. 그러나 다양한 등급, 직조 및 특정 응용 프로그램에 사용할 수있는 마감 처리가 더 다재다능하고 사용자 정의 가능합니다.

탄소 섬유의 장단점

탄소 섬유는 제품에 따라 다양한 산업에 응용 프로그램이있는 복합 재료입니다. 장단점을 모두 살펴보고 정보에 입각 한 결정을 내립니다.

장점 :

1. 높은 강도 대 중량 비율 : 사용 가능한 가장 강력한 재료 중 하나이며 가볍습니다.
2.Stiffness : 탄성의 높은 계수의 특성은 매우 뻣뻣하고 굽힘에 저항력이 있음을 의미합니다.
3. 경관 저항성 : 탄소 섬유 제품은 강도를 분해하거나 잃지 않고 반복적 인 응력 사이클을 견딜 수 있습니다.
4. 코로션 저항성 : 복합 재료는 산 및 알칼리를 포함한 대부분의 화학 물질에 내성이 있습니다.
5. Customizable : 다양한 등급, 직조 및 마감 처리 된 특정 응용 프로그램에 맞게 조정되는 범위.

단점 :

1. 저렴한 비용 : 비용 측면에서 복잡한 제조 공정과 높은 수요로 인해 재료는 대부분의 다른 재료보다 비싸다.
2. 브리틀 틀 : 높은 충격 또는 응력 부하에서 쉽게 갈라지기 쉽습니다.
3.기도 : 전기 전도성 특성은 일부 응용 분야에서 문제를 일으킬 수 있습니다.
4. LABOR 집약적 : 생산에는 숙련 된 노동과 전문 장비가 필요하므로 비용과 리드 시간을 증가시킬 수 있습니다.

아라미드 섬유의 장단점

일부 복합 제품에 대한 Aramid Fiber를 선택하는 것은 최종 제품의 사용 및 적용에 달려 있습니다. Aramid Fiber의 장단점에 대해 알면 정보에 입각 한 선택을하는 데 도움이됩니다.

장점 :

1. immpact 저항 :이 특성은 보호 장비 및 기타 충격에 대한 응용 프로그램에 적합합니다.
2. 산성 저항성 : 마모 및 마모에 대한 저항성이 높고 복합 재료는 많은 마찰을 경험하는 제품에 유용합니다.
3. 저항성 : 섬유 복합재는 고온을 견딜 수있어 내열성이 중요한 응용 분야에 유용합니다.
4. 화학 저항성 : 화학 물질에 대한 저항성의 특성으로 인해 화학 물질에 노출 될 가능성이있는 응용 분야에 사용됩니다.

단점 :

1. 힘 강도 및 강성 : 다른 복합재와 비교할 때 덜 뻣뻣하고 강한 아라미드 섬유는 구조적 응용 분야에서 제한적으로 사용됩니다.
2. 결정 흡수 :이 특정 특성은 수분에 노출 될 때의 성능에 영향을 미칩니다.
3. 제한화 된 사용자 정의 : 탄소 섬유와 비교할 때 이용 가능한 등급과 마감이 적 으면 다양성이 제한됩니다.
4. 독창적 : 일부 응용 분야에서의 사용을 제한 할 수있는 다른 많은 재료보다 비싸다.

탄소 섬유 및 아라미드 섬유의 적용

탄소 섬유 및 아라미드 섬유는 다음을 포함하여 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다.

탄소 섬유 응용 :

1. AEROSPACE : 날개, 동체 및 착륙 장비와 같은 구조적 구성 요소에 항공 우주 산업에서 광범위하게 사용됩니다.
2. 자극성 : 체중을 줄이고 성능을 향상시키기 위해 바디 패널, 프레임 및 서스펜션 구성 요소의 고성능 자동차에 선호되는 선택.
3. 스포츠 장비 : 테니스 라켓, 골프 클럽 및 자전거 디자인에 사용되어 성능을 향상시키고 체중을 줄입니다.
4. 바람 에너지 : 복합 재료는 풍력 터빈 블레이드에서 중량을 줄이고 효율을 높이기 위해 사용됩니다.

아라미드 섬유 애플리케이션 :

1. 보호 기어 : 방탄 조끼, 헬멧 및 기타 보호 장비에 사용되어 충격 저항을 제공합니다.
2. 산업 응용 분야 : 내마모성이 높은 내마모성 및 내열성으로 인해 컨베이어 벨트, 호스 및 개스킷의 설계에 적용됩니다.
3. AEROSPACE : 강도 및 내열 특성으로 인해 항공기 타이어 및 로켓 모터 케이스와 같은 항공 우주 응용 분야에서 효과적입니다.
4. 스포츠 제품 : 스키 및 스노우 보드와 같은 스포츠 용품에 사용되어 충격 저항과 내구성을 제공합니다.

결론

탄소 섬유 및 아라미드 섬유는 고유 한 특성 및 응용 분야를 갖는 고성능 섬유입니다. 탄소 섬유는 강도 대 중량 대 강성 비율, 강성 및 피로 저항성으로 유명하여 항공 우주, 자동차 및 스포츠 산업의 구조적 응용에 적합합니다. 반면에 아라미드 섬유는 충격 저항, 마모 저항 및 내열성으로 유명하여 보호 장비 및 산업 응용 분야에 적합합니다. 두 섬유 모두 장점과 단점이 있지만 다양한 산업에서 제품의 성능과 내구성을 향상시킬 수있는 고유 한 이점을 제공합니다.