玻璃纤维应用广泛的复合材料,为何比碳纤维更好用

编辑:技术 │ 发布时间:2024-01-11 

很多人都听说过碳纤维的大名,注入“没有日本的碳纤维,中国都造不出隐身战机”之类的,以此来强调碳纤维的技术与应用水平很高。然而对于普通人和我们生活中的常见应用来说,玻璃纤维却比碳纤维更好用。

碳纤维的缺点

碳纤维的高技术属性是毋庸置疑的,否则也不可能成为飞机的专属材料,更不可能成为西方卡他国脖子的资本。从车辆来说,最早用碳纤维的就是F1赛车,高强度,低重量的优点,哪怕轻一公斤都可能成为取胜的关键。

作为“材料之王”,碳纤维的强度是普通钢材的7至9倍,但重量却只有后者的四分之一。

不仅如此,碳纤维还非常耐高温和耐低温,下至-180℃,上至3000℃都能扛得住,同时它还具备耐油、耐酸、耐腐蚀等等优质性能。

尤其是应用于军机时,碳纤维还可以有效吸收雷达波,从而降低飞机被雷达侦测的可能性,由此产生了大名鼎鼎的“隐身”技术。

然而碳纤维却一直只能作为国防、航空和奢侈汽车等专用领域的材料,迟迟无法为普通人和生活中最广泛的应用提供价值。这主要是因为碳纤维存在两大缺点。

第一点是碳纤维虽然强度高,但脆性也非常大。如果碳纤维用来做主承力结构,那么它的优点无可取代。但如果用来做覆盖件的话,就跟普通工程塑料差不多。

因为碳纤维的原材料是一根根比头发还细的丝,要将它变成可用的材料,就必须要把细丝编织成碳布,然后再一层层地堆叠起来,从而制成需要的成品。

所以可以将碳纤维看成是一层布,如果你用锤子去砸它,往往很难像砸钢板那样形成凹陷,因为碳纤维是有一定弹性的。但如果把筷子头部削尖,这块布可以说是不堪一击,一下子就能被穿透。

玻璃纤维如何取代碳纤维

而碳纤维的第二个缺点就是贵。车用碳纤维的成本是每公斤20美元左右,也就是每公斤大约160元成本。并不适合日常生活使用。而玻璃纤维的价格却可以降到9元/公斤,能够作为生活和工业生产常用的材料。

另外,玻璃纤维虽然强度没有碳纤维那么高,但是综合性能却很强,脆性没有碳纤维那么高,所以可以添加到很多常用的材料中去,现如今小到家用电器,大到汽车轮船,甚至风机叶片,这种由玻璃纤维制成的复合材料已经无处不在。尤其是添加了玻璃纤维的PC材料,性能更加出色,扩大了塑料的适用范围。

由于玻璃纤维本身是非常细密的产品,破损的材料很容易扎伤人的手指和皮肤,所以在购买相关产品的时候一定要认准质量有保障的企业。

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