Glasvezel versus koolstofvezel: de ultieme confrontatie!

Glasvezeldoek en koolstofvezeldoek zijn twee veelgebruikte hoogwaardige versterkingsmaterialen die op grote schaal worden toegepast op het gebied van composietmaterialen.Hun verschillen zijn vooral te zien in de volgende aspecten::

1. Materiële samenstelling

   • Glasvezelstof: voornamelijk samengesteld uit siliciumdioxide (glas), verkregen door gesmolten glas in vezels te trekken.

   • Stof van koolstofvezels: Gemaakt van polyacrylonitril (PAN) of op pitch gebaseerde voorlopersvezels door koolstofvorming bij hoge temperatuur.

2. Mechanische eigenschappen

   • Sterkte en modulus:

     • Carbonvezelstof heeft een aanzienlijk hogere sterkte en modulus dan glasvezel (strekkracht van koolstofvezel: 3000-7000 MPa; glasvezel: 1000-3000 MPa).

     • Carbonvezel is lichter, waardoor het geschikt is voor toepassingen met een hoge belasting (bijv. ruimtevaart, raceauto's).

   • Hardheid:

     • Glasvezel heeft een betere buigzaamheid en slagweerstand, waardoor het minder vatbaar is voor breekbare breuken.

     • Koolstofvezel is harder, maar brooser en kan onder extreme belastingen breken.

3. Gewicht

   • Carbonvezelstof heeft een lagere dichtheid (~1,5~1,8 g/cm3) in vergelijking met glasvezel (~2,4~2,6 g/cm3), waardoor het ideaal is voor gewichtsgevoelige toepassingen.

4. Temperatuurbestendigheid

   • Glasvezelstof: Bestaat tegen temperaturen van ongeveer 500~600°C (hoge temperatuurvarianten kunnen 1000°C overschrijden).

   • Stof van koolstofvezels: Kan tot 2000°C in inerte omgevingen doorstaan, maar begint te oxideren en af te breken bij een temperatuur van meer dan 400°C in de lucht.

5. Elektrische en elektromagnetische eigenschappen

   • Stof van koolstofvezels: Zeer geleidend, geschikt voor elektromagnetisch afscherming of geleidende composieten, maar kan interfereren met elektronische apparaten.

   • Glasvezelstof: Uitstekende isolatie eigenschappen, waardoor het ideaal is voor elektrische isolatie (bijv. PCB-substraten).

6. Kosten

   • Glasvezelstof: Goedkoop (ongeveer 1/10 van de prijs van koolstofvezel) met een hoge kosteneffectiviteit.

   • Stof van koolstofvezels: duur vanwege de hoge productiekosten, meestal gebruikt in high-end toepassingen.

7. Chemische stabiliteit

   • Glasvezelstof: bestand tegen zuren en alkalis, maar kan corrosie ondergaan bij langdurige blootstelling aan sterke zuren/basen.

   • Stof van koolstofvezels: Meer chemisch bestand, maar vatbaar voor oxidatie (vereist beschermende coatings).

8. Typische toepassingen

   • Glasvezelstof:
     Gebouwversterking (bv. GFKV), scheepsrollen, leidingen, isolatiematerialen, auto-onderdelen.

   • Stof van koolstofvezels:
     Ruimtevaartuigen, raceauto's met hoge prestaties, sportapparatuur (golfclubs, fietsen), precisie-instrumenten, militaire apparatuur.

9. Verwerking en behandeling

   • Glasvezelstof: Gemakkelijk te snijden, past goed op complexe oppervlakken en heeft een goede harsbevochtiging.

   • Stof van koolstofvezels: Moeilijker te verwerken, waarbij gespecialiseerde gereedschappen (bijv. diamanten snijmachines) vereist zijn, met iets slechtere harsbevochtigbaarheid.

Samenvatting van de selectie:

• Kies glasvezelstof: Voor begrotingsbeperkingen, elektrische isolatie, schokbestendigheid of omgevingen met hoge temperaturen (niet-oxiderend).

• Kies een stof van koolstofvezels: Voor uiterst lichtgewicht, hoge sterkte/stijfheid of toepassingen die geleidbaarheid/EM-bescherming vereisen.