Srovnání mezi uhlíkovými a skleněnými vlákny lze analyzovat ve čtyřech aspektech.
S neustálým rozvojem průmyslu se vysoce výkonné materiály staly hlavním středobodem výzkumu a vývoje. Zlepšený materiálový výkon umožňuje výrobu produktů s vynikajícími schopnostmi. Do našeho zorného pole se tak dostaly materiály z uhlíkových vláken, které se původně vyvinuly z materiálů ze skleněných vláken. V tomto okamžiku se zvyšuje zájem o pochopení rozdílů mezi uhlíkovými a skleněnými vlákny. V tomto článku porovnáme tyto dva materiály ze čtyř hledisek.
1. Pevnost: Pevnost je nepostradatelným aspektem vlastností materiálu. Pokud jde o srovnání, u materiálů z uhlíkových vláken, jako je běžně vídaný materiál T300, může pevnost v tahu dosáhnout 3500 MPa v kombinaci s kompozity na bázi pryskyřice, které mohou dosáhnout 1500 MPa. Naproti tomu materiály ze skelných vláken typicky vykazují pevnost v tahu kolem 550 MPa. Toto srovnání zdůrazňuje výrazně vyšší pevnost materiálů z uhlíkových vláken, což je klíčový důvod, proč uhlíková vlákna vynikají ve vysoce výkonných aplikacích. Proto produkty vyžadující vysokou pevnost často využívají uhlíková vlákna kvůli jejich výhodám v tomto aspektu.
2. Ohybový výkon: Ohybový výkon, také známý jako tuhost, se týká schopnosti výrobku odolávat deformaci při namáhání. Pevnost v ohybu skleněného vlákna je kolem 600 MPa, zatímco u uhlíkového vlákna je asi 1300 MPa. Ve srovnání s materiály z uhlíkových vláken vykazují lepší odolnost proti ohybu, což ukazuje na vynikající ohybové vlastnosti. Skleněné vlákno i uhlíkové vlákno jsou vláknité materiály, což znamená, že pokud jsou vystaveny silám přesahujícím jejich limity, mohou se spíše zlomit než deformovat. Tento rozdíl je zásadní poznamenat, protože vysvětluje, proč produkty z uhlíkových vláken, jakmile se poškodí, nelze opravit podobným způsobem jako kovové materiály.
3. Odolnost proti stárnutí: Odolnost proti stárnutí souvisí s trvanlivostí vláknitých materiálů, včetně aspektů, jako je odolnost proti korozi a odolnost proti stárnutí. Oba typy materiálů vykazují vynikající odolnost vůči kyselinám, zásadám, korozi a nárazu. Uhlíková a skelná vlákna vykazují v těchto oblastech dobré výkonnostní výhody. Pokud jde o odolnost vůči vysokým teplotám a odolnost vůči kyselinám a zásadám, uhlíkové vlákno překonává skleněné vlákno. Proto mají materiály z uhlíkových vláken výkonnostní výhodu, pokud jde o odolnost proti korozi, což vede k delší životnosti v aplikacích s vyšší spotřebou energie.
4. Vodivost: V určitých specializovaných aplikacích, kde je vodivost faktorem, vykazuje uhlíkové vlákno lepší vodivost ve srovnání se skleněným vláknem, které postrádá dobrou vodivost. Pokud je tedy požadována vysoká izolace, byly by preferovány výrobky ze skelných vláken. Výrobky ze skelných vláken vynikají izolačními vlastnostmi, takže jsou vhodnější pro aplikace, kde je nutná vysoká izolace.
Závěrem lze říci, že uhlíková a skleněná vlákna mají každá své výhody a nevýhody. Volba mezi těmito dvěma materiály nakonec závisí na konkrétních požadavcích na vlastnosti produktu. Pro aplikace v oblasti elektroniky mohou být preferovány produkty ze skleněných vláken, zatímco pro vysoce výkonné a vysoce pevné aplikace nabízejí produkty z uhlíkových vláken vynikající výkon. Tyto dva materiály tedy nejsou přímo srovnatelné a rozhodnutí by mělo být založeno na konkrétních potřebách používaného produktu.
