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복합재료의 물리적 특성은 섬유에 의해 좌우됩니다. 즉, 수지와 섬유를 결합하면 그 특성이 개별 섬유의 특성과 매우 유사해집니다. 시험 데이터에 따르면 섬유 강화 재료는 하중의 대부분을 지탱하는 부품입니다. 따라서 복합 구조물을 설계할 때 섬유 소재의 선택은 매우 중요합니다.
프로젝트에 필요한 보강재 유형을 결정하는 것부터 시작하세요. 일반적인 제조업체는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 케블라®(아라미드 섬유)의 세 가지 일반적인 보강재 중에서 선택할 수 있습니다. 유리 섬유는 일반적으로 가장 많이 사용되는 반면, 탄소 섬유는 높은 강성을 제공하고 케블라®는 뛰어난 내마모성을 제공합니다. 여러 종류의 섬유를 적층하여 하이브리드 소재를 만들면 두 가지 이상의 소재가 가진 장점을 모두 활용할 수 있다는 점을 기억하세요.
유리섬유 보강재
유리섬유는 우리에게 친숙한 소재입니다. 유리섬유는 복합재 산업의 기반이 되는 소재로, 1950년대부터 다양한 복합재 응용 분야에 사용되어 왔으며 물리적 특성이 잘 알려져 있습니다. 유리섬유는 가볍고, 인장 및 압축 강도가 적당하며, 손상과 반복 하중에 강하고, 취급이 용이합니다. 이러한 유리섬유로 만들어진 제품을 유리섬유 강화 플라스틱(FRP)이라고 하며, 일상생활 곳곳에서 흔히 볼 수 있습니다. 유리섬유라는 이름은 석영과 기타 광석을 고온에서 녹여 유리 슬러리를 만든 후 고속으로 뽑아내어 섬유 형태로 만들기 때문에 붙여진 이름입니다. 이러한 섬유는 구성 성분이 다양하여 내열성, 내식성, 강도, 절연성 등 여러 장점을 가지고 있습니다. 반면 탄소섬유는 제품이 더 취성이 강하고 연성이 떨어지며 내마모성이 부족하다는 단점이 있습니다. 현재 단열, 단열, 내식성 등 다양한 분야에서 유리섬유 강화 플라스틱이 널리 사용되고 있습니다.
유리섬유는 사용 가능한 모든 복합재료 중에서 가장 널리 사용됩니다. 이는 주로 상대적으로 저렴한 가격과 적당한 물리적 특성 때문입니다. 유리섬유는 강도와 내구성을 높이기 위해 특별히 까다로운 섬유 구조가 필요하지 않은 일상적인 프로젝트나 부품에 적합합니다.
유리섬유의 강도 특성을 극대화하기 위해 에폭시 수지와 함께 사용할 수 있으며, 표준 적층 기술을 사용하여 경화시킬 수 있습니다. 유리섬유는 자동차, 해양, 건설, 화학 및 항공우주 산업 분야에 적합하며 스포츠 용품에도 널리 사용됩니다.

아라미드 섬유 강화
아라미드 섬유는 첨단 화학 화합물입니다. 높은 강도, 고온 저항성, 내식성, 경량성 등의 특성을 지니고 있어 방위 산업의 핵심 소재 중 하나이며, 방탄 장비, 항공 장비 등 다양한 분야에 응용됩니다.
아라미드 섬유는 섬유 강화 플라스틱(FRP) 산업에서 널리 사용되는 최초의 고강도 합성 섬유 중 하나입니다. 복합재 등급의 파라아라미드 섬유는 가볍고, 인장 강도가 우수하며, 충격 및 마모에 대한 저항성이 뛰어납니다. 일반적인 적용 분야로는 카약 및 카누와 같은 경량 선체, 항공기 동체 패널 및 압력 용기, 내절단 장갑, 방탄 조끼 등이 있습니다. 아라미드 섬유는 에폭시 또는 비닐 에스테르 수지와 함께 사용됩니다.

탄소 섬유 강화
탄소 함량이 90%가 넘는 탄소 섬유는 FRP(섬유 강화 플라스틱) 업계에서 가장 높은 인장 강도를 자랑합니다. 실제로 압축 강도와 굽힘 강도 또한 업계 최고 수준입니다. 가공 과정을 거친 이 섬유들은 직물이나 토우와 같은 탄소 섬유 보강재로 만들어집니다. 탄소 섬유 보강재는 높은 비강도와 비강성을 제공하며, 일반적으로 다른 섬유 보강재보다 가격이 높습니다.
탄소 섬유의 강도 특성을 극대화하려면 에폭시 수지와 함께 사용해야 하며, 표준 적층 기술을 사용하여 경화시킬 수 있습니다. 탄소 섬유는 자동차, 해양 및 항공우주 분야에 적합하며 스포츠 용품에도 자주 사용됩니다.