Koolstofvezel hybride weefsel, niet alleen voor het uiterlijk! Wat is nu eigenlijk de beste manier om te kiezen tussen aramide-koolstof, glas-koolstof en metalen filamenten

Koolstofvezel hybride weefsel, niet alleen voor het uiterlijk! Wat is nu eigenlijk de beste manier om te kiezen tussen aramide-koolstof, glas-koolstof en metalen filamenten

Koolstofvezel is al geruime tijd een onbekend woord in de moderne wereld van industrie en sport, waar extreme prestaties worden nagestreefd. Maar bent u opgevallen dat koolstofvezelweefsel niet altijd zwart is? Die met elkaar verweven gele en zilverkleurige draden zijn niet alleen de 'face value', maar ook de magie van ingenieurs die steen in goud veranderen. Vandaag duiken we diep in de drie sterleden van de familie koolstofvezelgemengde stoffen: aramide-koolstof, glas-koolstof en metaaldraad (temperatuurbestendig PET), om te zien welke vaardigheden ze hebben.

Waarom verschillende vezels met elkaar weven?

Zuiver koolstofvezelweefsel heeft uitstekende eigenschappen: hoge sterkte, hoge modulus, licht gewicht, maar heeft ook zijn eigen 'Achilleshiel': breekbaar, slechte slagvastheid, geleidend (in sommige gevallen een nadeel), hoge kosten.
Het kernidee van hybride technologie is om "het beste uit het slechte te halen". Door koolstofvezels te combineren met andere vezels die verschillende eigenschappen hebben, ontstaat een samengesteld materiaal dat aan de behoeften voldoet van specifieke en complexe toepassingen.

Drie gangbare gemengde stoffen

Koolstofvezelgemengde stof met Kevlar (koolstofvezel + Kevlar-vezel)

Kerneigenschappen: De gouden combinatie van "sterk" en "taai". Koolstofvezel zorgt voor uiterst hoge treksterkte en stijfheid, aramidevezel (algemeen bekend als "Kevlar") geeft het materiaal uitstekende slagvastheid en breuktaaiheid, waardoor het probleem wordt opgelost dat pure koolstofdoek vatbaar is voor brosheid; het gewicht is slechts 1/5 van dat van traditioneel staal, maar de sterkte bedraagt 3-5 keer die van staal; uitstekende weerstand tegen chemische corrosie en vermoeiing.
Belangrijk verschil: in vergelijking met andere hybride materialen is het kernvoordeel van aromatische koolstofvezel 'slagvastheid + hoge taaiheid', een hogere rek bij breuk (ongeveer 2,5%-3,0%, hoger dan de 1,5%-2,0% van puur koolstofvezelmateriaal), en het is minder gevoelig voor instorten bij invloed van externe krachten.

Koolstofvezel gemengd weefsel met glasvezel (koolstofvezel + glasvezel)

Kernkenmerken: de koning van kosten-effectiviteit, gebalanceerde sterkte en economie. Koolstofvezel zorgt voor structurele stijfheid en draagvermogen, glasvezel verlaagt de kosten (de prijs is slechts 1/3 tot 1/2 van die van koolstofvezel) en verbetert tegelijkertijd de corrosieweerstand van het materiaal; de treksterkte is iets lager dan die van aramide-koolstofweefsel, maar voldoende voor de meeste civiele toepassingen; betere lichtdoorlatendheid (kan worden gebruikt voor transparante composieten), eenvoudig te bewerken, geschikt voor handmatig leggen, vormen en andere vormgevingstechnieken.

Belangrijk verschil: benadrukken van "lage kosten", iets zwakkere slagvastheid in vergelijking met aramide koolstofweefsel, maar meer dan 40% hogere sterkte dan puur glasvezelweefsel.

Koolstofvezelweefsel geïnfuseerd met metalen filament (koolstofvezel + PET-filament)

Kernkenmerken: gericht op esthetiek, behoudt de structurele sterkte en lichte gewicht van koolstofvezel. Metalen filamenten (eigenlijk temperatuurbestendig PET) verbeteren ook de slijtvastheid; stijfheid komt dichtbij die van puur koolstofweefsel, geeft verschillende visuele effecten, en wordt voornamelijk gebruikt voor externe onderdelen zoals piqué-racketslagen en hengelgrepen.

Belangrijk verschil: het kernverschil met Koolstofvezelmixweefsel met Kevlar en Koolstofvezelmixweefsel met Glasvezel ligt in "visuele uitbreiding", niet alleen in het optimaliseren van sterkte of kosten.

Snelle selectiegids

Om u een snel overzicht te geven, hebben we een eenvoudige vergelijkingstabel gemaakt: