グラスファイバー vs カーボンファイバー：究極の対決！

ガラス繊維布と炭素繊維布は,複合材料分野に広く適用される,2つの一般的に使用される高性能強化材料です.差異は主に以下の点に反映される.:

1. 材料の組成

   • ガラス繊維の布: 主にシリコン二酸化物 (ガラス) から構成され,溶けたガラスを繊維に引き込むことで作られます.これは無機非金属材料です.

   • 炭素繊維の布: 高温炭化によってポリアクリロニトリール (PAN) またはピッチベースの前駆繊維から作られる.その主要成分は炭素 (90%以上) で,有機ポリマー由来材料です.

2. メカニカルプロパティ

   • 強さ と モジュール:

     • 炭素繊維の布は,ガラス繊維よりも強度とモジュールが著しく高い (炭素繊維の拉伸強度:3000~7000 MPa,ガラス繊維:1000~3000 MPa).

     • 炭素繊維は軽いため,重荷のアプリケーション (例えば航空宇宙,レーシングカー) に適しています.

   • 硬さ:

     • 繊維ガラスはより柔軟性があり 衝撃耐性があり 壊れやすい骨折に 弱い.

     • 炭素繊維は硬く 壊れやすいので 負荷が大きければ 折れやすいのです

3. 体重

   • カーボンファイバー布は,ガラス繊維 (~2.4~2.6g/cm3) と比べて密度が低い (~1.5~1.8g/cm3) で,重量に敏感な用途に最適です.

4. 耐熱性

   • ガラス繊維の布: 約500~600°Cの温度に耐える (高温変種は1000°Cを超えることができる).

   • 炭素繊維の布: 惰性環境では2000°Cまで耐えるが,空気では400°C以上で酸化し分解する.

5. 電気および電磁性特性

   • 炭素繊維の布: 高導電性,電磁シールドや導電性複合材に適していますが,電子機器に干渉する可能性があります.

   • ガラス繊維の布: 絶好の保温特性があり,電気保温 (例えばPCB基板) に最適です.

6. 費用

   • ガラス繊維の布: 低コスト (炭素繊維の10分の"くらいの価格) 高いコストパフォーマンス

   • 炭素繊維の布: 高い生産コストのため高価で,通常は高級アプリケーションで使用されます.

7. 化学的安定性

   • ガラス繊維の布: 酸や塩基に耐性があるが,強い酸/塩基に長時間被曝すると腐食する可能性がある.

   • 炭素繊維の布: 化学的に耐性があるが酸化に易い (保護用コーティングが必要).

8. 典型的な用途

   • ガラス繊維の布:
     建物の補強材 (例えばGFRP),船体,パイプライン,隔熱材料,自動車部品

   • 炭素繊維の布:
     航空宇宙構造物,高性能レーシングカー,スポーツ機器 (ゴルフクラブ,自転車),精密機器,軍事機器.

9. 処理と処理

   • ガラス繊維の布: 切断しやすくて,複雑な表面にうまく適応し,樹脂に浸透しやすい.

   • 炭素繊維の布: 加工が難しく,特殊な道具 (ダイヤモンド切削機など) が必要であり,樹脂の湿度が少し低下する.

選考要約:

• ガラス繊維の布を選ぶ: 予算の制約,電気隔熱,衝撃耐性,高温 (酸化しない) 環境.

• カーボン 繊維 の 布 を 選ぶ: 極度の軽量化,高強度/硬さ,または伝導性/電波遮蔽を必要とするアプリケーション用.