玻璃纤维与碳纤维哪个更好,各应用在什么领域?

发布网友发布时间：2022-04-23 19:50

共2个回答

好二三四时间：2022-06-21 03:14

碳纤维复合材料。碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。

热心网友时间：2022-06-21 00:22

一、什么是碳纤维？

碳纤维是一种碳含量超过90%以上的高强度、高模量的纤维，可用聚丙烯腈、粘胶纤维、沥青纤维等原丝做原料，经高温氧化碳化制成。可以与金属、陶瓷、树脂等基质混合制成碳纤维复合材料，用途广泛。碳纤维的比重一般为1.70 g/cm3～1.80g/cm3，强度为1200 MPa～7000MPa，弹性模量为200 GPa～400GPa，热膨胀系数接近于零，甚至可为负值（～1.5×10的-6次方）

碳纤维材料的优点有哪些？

1、碳纤维材料比重小、比强度和比模量高；

2、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；

3、温差变化或者长时间作业无蠕变，拉伸系数小（1.6%），热膨胀系数小且具有各向异性；

4、X射线透过性好，导电导热性能良好、电磁屏蔽性好等。

5、可设计性强，可以通过改变铺层角度或者数量来改变碳纤维产品的力学性能；

6、碳纤维与玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右；

7、耐腐蚀性好，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。

碳纤维材料的缺点有哪些？

1、碳纤维制品属于定制产品，指向性很高，而且由于碳纤维的原材料和生产成本特别高，所以要想实现碳纤维产品量产是比较难的，价格上不具优势；

2、碳纤维复合材料虽然拉伸强度高，但是剪短强度弱，在加工的时候需要进行复杂的应力计算；

3、碳纤维是脆性材料，受力过大不会发生形变，而是直接断裂，所以碳纤维产品在损坏后无法修复只能更换；

4、目前应用较多的是热固性碳纤维复合材料，二次回收困难，重复利用率差。

碳纤维的应用领域有哪些？

1、碳纤维在传统使用中除用作绝热保温材料外。多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维已成为先进复合材料最重要的增强材料。

2、土木建筑领域：碳纤维也应用在工业与民用建筑物、铁路公路桥梁、隧道、烟囱、塔结构等的加固补强，在铁路建筑中，大型的顶部系统和隔音墙在未来会有很好的应用，这些也将是碳纤维很有前景的应用方面。

3、碳纤维是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略基础材料。将碳纤维复合材料应用在战略导弹的弹体和发动机壳体上，可大大减轻重量，提高导弹的射程和突击能力，如美国80年代研制的洲际导弹*壳体全都采用碳纤维和环氧树脂复合材料。

4、汽车内外装饰中开始大量采用。碳纤维作为汽车材料，最大的优点是质量轻、强度大，重量仅相当于钢材的20%到30%，硬度却是钢材的10倍以上。

5、碳纤维在运用在运动休闲领域中，像球杆、钓鱼竿、网球拍羽毛球拍、自行车、滑雪杖、滑雪板、帆板桅杆、航海船体等运动用品都是碳纤维的主要用户之一。碳纤维运用在日常用品，像音响、浴霸、取暖器等家用电器以及手机、笔记本电脑等电子产品也可以看到碳纤维的身影。

二、什么是玻璃纤维？

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石七种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。

玻璃纤维材料的优点有哪些？

1、拉伸强度高，伸长小(3%)；

2、弹性系数高，刚性佳；

3、弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大；

4、为无机纤维，不易燃烧，绝缘性好，耐化学性佳；

5、吸水性小；

6、尺度安定性，耐热性均佳；

7、加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品；

8、透明可透过光线；

9、与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成；

10、价格便宜，可实现量产。

玻璃纤维材料的缺点有哪些？

1、玻璃纤维与碳纤维相比，虽然价格上有优势，但是碳纤维材料的性能要优越得多；

2、就拉伸强度而言,玻璃纤维材料比不过碳纤维材料，碳纤维最高3000~5000MPa，玻璃纤维的拉伸强度为1000-2000MPa；

3、玻璃纤维材料性脆，耐磨性较差；

4、透波率高，电磁屏蔽性能差。

玻璃纤维的应用领域有哪些？

1、用于3d打印技术。

2、用于生产电绝缘用玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维。

3、用于生产玻璃纤维表面毡等，也用于增强沥青屋面材料。

4、用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。

5、用于高性能增强（水泥）混凝土中的一种新型的绿色环保型增强材料。

6、用于地下管道、贮罐等开发。

总体来说，碳纤维复合材料要比玻璃纤维复合材料更具性能优势，但也不是说玻璃纤维材料就一无是处，首先玻璃纤维材料在价格上比较有优势，在两者能替代，技术要求不是很高的领域，首先考虑的可能是玻璃纤维材料。玻璃纤维材料绝缘性能好，不导电，透波性好，碳纤维复合材料导电性好，电磁屏蔽性好，虽然互为优缺点，但也决定了两者在领域的专注适用性。具体应该选用什么材料还是应该根据自己的技术要求和预算来决定。以上希望能够帮到您，望采纳！谢谢！