Qual è la differenza tra fibra di carbonio e Kevlar®?

Qual è la differenza tra fibra di carbonio e Kevlar®?
Qui discutiamo delle somiglianze e delle differenze tra fibra di carbonio e Kevlar, come sono realizzati e i pro e i contro di ciascuno. Offriamo fibra di carbonio in piccole quantità al metro sul nostro sito e-commerce, nonché tessuti in fibra di carbonio e aramide, incluso il Kevlar, dai nostri magazzini di Leeds e Newry a oltre 10 metri di distanza.

Cos'è la fibra di carbonio?
Le fibre di carbonio sono fili lunghi e sottili costituiti principalmente da atomi di carbonio legati insieme sotto forma di cristalli microscopici.

I cristalli sono disposti in modo ordinato, il che li rende molto resistenti. Vengono poi intrecciati insieme, proprio come nel processo di produzione del cotone, per formare il filato. I fili vengono poi intrecciati insieme per formare un tessuto in fibra di carbonio. La fibra di carbonio è disponibile in diversi tipi di trame:

 

Tela: Noto anche come sopra/sotto standard bidirezionale, è molto facile da maneggiare grazie alla sua trama fitta.
Twill: disegno diagonale dall'alto verso il basso Questo è il disegno in fibra di carbonio più facilmente identificabile e offre una forma più ampia rispetto ai design piatti, rendendolo più adatto a forme più complesse.
Raso: il raso ha una somiglianza simile a un mattone, a causa del numero di strati superiori (solitamente quattro o otto) a quelli successivi. Questo modello non è il più semplice da utilizzare e funziona meglio con curve complesse.
Unidirezionale: come suggerisce il nome, tutti i filati sono unidirezionali. Non c'è tessitura, solitamente è tenuta insieme da fili, ma questo non cambia la struttura della fibra di carbonio. È più adatto per stampi in cui le forze agiscono su un solo asse

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Come è realizzata la fibra di carbonio?
Ogni produttore di fibra di carbonio ha il proprio metodo di realizzazione del materiale per conferirgli resistenza o caratteristiche estetiche di vendita. In genere, tuttavia, tutte le fibre di carbonio derivano da polimeri organici, che sono stringhe di molecole tenute insieme da atomi di carbonio.

Il processo di produzione del PAN (poliacrilonitrile) rappresenta circa il 90% di tutta la produzione di fibra di carbonio ed è suddiviso in cinque fasi:

 

Il poliacrilonitrile viene mescolato con altri articoli e filato in fibre, che vengono poi stirate e pulite.
Vengono quindi aggiunti prodotti chimici per stabilizzare
Aggiungendo calore, le alte temperature aiutano a formare cristalli di carbonio strettamente legati.
Le fibre vengono ossidate per migliorare le proprietà di adesione.
Infine, il filo viene rivestito e avvolto in fili di diverse dimensioni. Prima che la fibra di carbonio diventi un composito, viene aggiunto un polimero e i fili vengono legati al polimero utilizzando calore, pressione o vuoto per formare il composito.
Come per qualsiasi processo di produzione, i materiali utilizzati produrranno qualità ed effetti specifici nella fibra di carbonio, consentendo differenze di gradazione e applicazione.
Quali sono i vantaggi della fibra di carbonio?
La fibra di carbonio è nota per la sua leggerezza e l'elevata resistenza, che la rendono un materiale composito avanzato ideale per l'industria navale, automobilistica e aerospaziale. I principali vantaggi includono:

 

Eccellente rapporto resistenza/peso
Elevata resistenza al calore
Elevata resistenza chimica/alla corrosione (se utilizzato con la resina corretta)
Estremamente flessibile per una varietà di applicazioni
Eccellenti prestazioni a fatica
Adatto per una varietà di materiali diversi
Conducibilità elettrica e termica
Ha un basso coefficiente di dilatazione termica

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