1. 인장 강도
인장 강도는 재료가 늘어나기 전에 견딜 수 있는 최대 응력입니다. 일부 비취성 재료는 파괴되기 전에 변형되지만,케블라®(아라미드) 섬유탄소 섬유와 E-유리 섬유는 취성이 강하여 약간의 변형에도 쉽게 파손됩니다. 인장 강도는 단위 면적당 힘(Pa 또는 파스칼)으로 측정됩니다.
2. 밀도 및 강도 대 무게 비율
세 가지 재료의 밀도를 비교해 보면, 세 섬유 간에 상당한 차이가 있음을 알 수 있습니다. 크기와 무게가 완전히 동일한 세 개의 샘플을 만들면, 케블라® 섬유가 훨씬 가볍고 탄소 섬유가 그 뒤를 바짝 쫓는다는 것을 금방 알 수 있습니다.E-유리 섬유가장 무거운 것.
3. 영률
영률은 탄성 재료의 강성을 나타내는 척도로, 재료의 특성을 설명하는 데 사용됩니다. 영률은 한 방향으로의 응력과 같은 방향으로의 변형률의 비율로 정의됩니다. 즉, 영률 = 응력/변형률이므로 영률이 높은 재료는 영률이 낮은 재료보다 더 단단합니다.
탄소 섬유, 케블라®, 유리 섬유의 강성은 매우 다양합니다. 탄소 섬유는 아라미드 섬유보다 약 두 배, 유리 섬유보다 다섯 배 더 강합니다. 탄소 섬유의 뛰어난 강성은 취성이라는 단점을 가져오는데, 파손될 때 변형이나 변형률이 크지 않은 경향이 있습니다.
4. 가연성 및 열분해
케블라®와 탄소 섬유는 모두 고온에 강하며 녹는점이 없습니다. 두 소재 모두 보호복과 방화 직물에 사용되어 왔습니다. 유리 섬유는 결국 녹지만 고온에 대한 저항성이 매우 높습니다. 물론 건축물에 사용되는 불투명 유리 섬유는 내화성을 더욱 높일 수 있습니다.
탄소 섬유와 케블라®는 소방용이나 용접용 보호 담요 또는 의류를 만드는 데 사용됩니다. 케블라 장갑은 육류 가공 산업에서 칼을 사용할 때 손을 보호하기 위해 자주 사용됩니다. 이러한 섬유는 단독으로 사용되는 경우가 드물기 때문에, 매트릭스(일반적으로 에폭시)의 내열성 또한 중요합니다. 에폭시 수지는 가열되면 빠르게 연화됩니다.
5. 전기 전도도
탄소 섬유는 전기를 전도하지만, 케블라®와유리섬유케블라®는 송전탑의 전선 인입에 사용됩니다. 케블라는 전기를 전도하지 않지만 물을 흡수하는데, 물은 전기를 전도합니다. 따라서 이러한 용도에서는 케블라에 방수 코팅을 적용해야 합니다.
6. 자외선 분해
아라미드 섬유햇빛과 강한 자외선 환경에서는 열화됩니다. 탄소 섬유나 유리 섬유는 자외선에 그다지 민감하지 않습니다. 그러나 에폭시 수지와 같은 일부 일반적인 매트릭스는 햇빛에 노출되면 하얗게 변색되고 강도가 떨어집니다. 폴리에스터 및 비닐 에스터 수지는 자외선에 대한 저항성은 더 높지만 에폭시 수지보다 강도가 약합니다.
7. 피로 저항성
부품을 반복적으로 구부리고 펴면 결국 피로 파손으로 인해 고장이 발생합니다.탄소 섬유이 소재는 피로에 다소 민감하여 파괴적인 파손을 일으키는 경향이 있는 반면, 케블라®는 피로에 대한 저항성이 더 높습니다. 유리섬유는 그 중간 정도의 특성을 보입니다.
8. 내마모성
케블라®는 내마모성이 매우 뛰어나 절단이 어렵습니다. 케블라®는 유리 파편이나 날카로운 칼날을 사용하는 작업 현장에서 손을 보호하는 장갑으로 널리 사용됩니다. 탄소 섬유와 유리 섬유는 케블라®보다 내마모성이 떨어집니다.
9. 내화학성
아라미드 섬유케블라 섬유는 강산, 강염기 및 특정 산화제(예: 차아염소산나트륨)에 민감하여 섬유가 손상될 수 있습니다. 일반 염소계 표백제(예: 클로록스®)와 과산화수소는 케블라®에 사용할 수 없습니다. 산소계 표백제(예: 과붕산나트륨)는 아라미드 섬유를 손상시키지 않고 사용할 수 있습니다.
10. 신체 결합 특성
탄소 섬유, 케블라® 및 유리 섬유가 최적의 성능을 발휘하려면 매트릭스(일반적으로 에폭시 수지)에 고정되어야 합니다. 따라서 에폭시가 다양한 섬유와 접착되는 능력이 매우 중요합니다.
탄소와유리 섬유아라미드 섬유는 에폭시에 쉽게 접착되지만, 아라미드 섬유와 에폭시 사이의 접착력은 원하는 만큼 강하지 않아 수분 침투가 발생할 수 있습니다. 결과적으로, 아라미드 섬유의 수분 흡수 용이성과 에폭시와의 낮은 접착력이 결합되어, 케블라® 복합재 표면이 손상되어 수분이 침투할 경우, 케블라® 섬유가 수분을 흡수하여 복합재를 약화시킬 수 있습니다.
11. 색상 및 직조 방식
아라미드 섬유는 자연 상태에서 밝은 금색을 띠지만, 염색이 가능하여 현재는 다양한 아름다운 색상으로 출시됩니다. 유리섬유 섬유 또한 다양한 색상으로 제공됩니다.탄소 섬유항상 검은색이며 유색 아라미드와 혼합할 수 있지만, 그 자체로는 색을 입힐 수 없습니다.
게시 시간: 2024년 8월 7일

