Les fibres de verre contre les fibres de carbone: le dernier affrontement!

Le tissu en fibre de verre et le tissu en fibre de carbone sont deux matériaux de renforcement à haute performance couramment utilisés et largement appliqués dans le domaine des matériaux composites.Leurs différences se reflètent principalement dans les aspects suivants::

1. Composition du matériau

   • Tissu en fibre de verre: Principalement composé de dioxyde de silicium (verre), obtenu par traction du verre fondu en fibres.

   • Tissu en fibres de carbone: Fabriqué à partir de fibres de polyacrylonitrile (PAN) ou de fibres précurseurs à base de pitch par carbonisation à haute température.

2. Propriétés mécaniques

   • La résistance et le module:

     • Le tissu en fibre de carbone a une résistance et un modulus nettement plus élevés que la fibre de verre (résistance à la traction en fibre de carbone: 30007000 MPa; fibre de verre: 10003000 MPa).

     • La fibre de carbone est plus légère, ce qui la rend adaptée aux applications à forte charge (par exemple, l'aérospatiale, les voitures de course).

   • Dureté:

     • La fibre de verre a une meilleure ductilité et une meilleure résistance aux chocs, ce qui la rend moins sujette à la fracture fragile.

     • La fibre de carbone est plus dure mais plus fragile et peut se fracturer sous des charges extrêmes.

3. Le poids

   • Le tissu en fibre de carbone a une densité inférieure (~ 1,5 ∼ 1,8 g / cm3) par rapport à la fibre de verre (~ 2,4 ∼ 2,6 g / cm3), ce qui le rend idéal pour les applications sensibles au poids.

4. Résistance à la température

   • Tissu en fibre de verre: résiste à des températures d'environ 500 à 600°C (les variantes à haute température peuvent dépasser 1000°C).

   • Tissu en fibres de carbone: Peut résister jusqu'à 2000°C dans des environnements inertes mais commence à s'oxyder et à se dégrader au-dessus de 400°C dans l'air.

5. Propriétés électriques et électromagnétiques

   • Tissu en fibres de carbone: hautement conducteur, adapté au blindage électromagnétique ou aux composites conducteurs, mais pouvant interférer avec les appareils électroniques.

   • Tissu en fibre de verre: Excellentes propriétés isolantes, ce qui le rend idéal pour l'isolation électrique (par exemple, les substrats de PCB).

6. Coût

   • Tissu en fibre de verre: Faible coût (environ 1/10 du prix de la fibre de carbone) avec un rendement élevé.

   • Tissu en fibres de carbone: coûteux en raison de coûts de production élevés, généralement utilisés dans des applications haut de gamme.

7. Stabilité chimique

   • Tissu en fibre de verre: Résistant aux acides et aux alcalis mais susceptible de se corroder en cas d'exposition prolongée à des acides/des bases forts.

   • Tissu en fibres de carbone: plus résistant aux produits chimiques mais plus sujet à l' oxydation (requiert des revêtements de protection).

8. Applications typiques

   • Tissu en fibre de verre:
     Renforcements de bâtiments (par exemple, FRG), coques de navires, pipelines, matériaux isolants, pièces automobiles.

   • Tissu en fibres de carbone:
     Structures aérospatiales, voitures de course hautes performances, équipements sportifs (clubs de golf, vélos), instruments de précision, équipements militaires.

9. Traitement et traitement

   • Tissu en fibre de verre: Facile à couper, s'adapte bien aux surfaces complexes et a une bonne hydratation par résine.

   • Tissu en fibres de carbone: plus difficiles à traiter, nécessitant des outils spécialisés (par exemple, des coupeurs de diamants), avec une légèrement moindre hydratation par résine.

Résumé de la sélection:

• Choisissez un tissu en fibre de verre: Pour les contraintes budgétaires, l'isolation électrique, la résistance aux chocs ou les environnements à haute température (non oxydants).

• Choisissez un tissu en fibre de carbone: Pour un poids extrêmement léger, une résistance/rigidité élevée ou des applications nécessitant une conductivité/un blindage électromagnétique.