Qual é a diferença entre fibra de carbono e Kevlar®?

Qual é a diferença entre fibra de carbono e Kevlar®?
Aqui, discutimos as semelhanças e diferenças entre a fibra de carbono e o Kevlar, como são feitos e os prós e contras de cada um. Oferecemos fibra de carbono em pequenas quantidades por metro em nosso site de comércio eletrônico, bem como fibra de carbono e tecidos de aramida, incluindo Kevlar, de nossos armazéns em Leeds e Newry, a mais de 10 m de distância.

O que é fibra de carbono?
As fibras de carbono são fios longos e finos feitos principalmente de átomos de carbono ligados entre si na forma de cristais microscópicos.

Os cristais estão bem dispostos, o que os torna muito fortes. Eles são então torcidos juntos, como no processo de produção do algodão, para formar o fio. Os fios são então entrelaçados para formar um tecido de fibra de carbono. A fibra de carbono vem em diferentes tipos de trama:

 

Tecido Simples: Também conhecido como padrão bidirecional acima/abaixo, é muito fácil de manusear devido ao seu tecido justo.
Sarja: Padrão diagonal de cima para baixo Este é o padrão de fibra de carbono mais facilmente identificável e oferece uma forma mais solta do que os designs planos, tornando-o mais adequado para formas mais complexas.
Cetim: O cetim tem uma semelhança de tijolo, variando do número de camadas superiores (geralmente quatro ou oito) até a próxima. Esse padrão não é dos mais fáceis de trabalhar e funciona melhor com curvas complexas.
Unidirecional: Como o nome sugere, todos os fios são unidirecionais. Não há tecelagem, geralmente é preso com fios, mas isso não altera a estrutura da fibra de carbono. É mais adequado para moldes onde as forças atuam em apenas um eixo

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Como é feita a fibra de carbono?
Cada fabricante de fibra de carbono tem seu próprio método de fabricação do material para conferir resistência ou características estéticas de venda. Normalmente, porém, todas as fibras de carbono são derivadas de polímeros orgânicos, que são cadeias de moléculas mantidas juntas por átomos de carbono.

O processo de fabricação de PAN (poliacrilonitrila) representa aproximadamente 90% de toda a fabricação de fibra de carbono e é dividido em cinco etapas:

 

A poliacrilonitrila é misturada com outros itens e transformada em fibras, que são então esticadas e limpas.
Produtos químicos são então adicionados para estabilizar
Adicionando calor, as altas temperaturas ajudam a formar cristais de carbono fortemente ligados.
As fibras são oxidadas para melhorar as propriedades de ligação.
Finalmente, o fio é revestido e enrolado em fios de tamanhos diferentes. Antes da fibra de carbono se tornar um compósito, um polímero é adicionado e os fios são ligados ao polímero usando calor, pressão ou vácuo para formar o compósito.
Como acontece com qualquer processo de fabricação, os materiais utilizados produzirão qualidades e efeitos específicos na fibra de carbono, permitindo diferenças de classificação e aplicação.
Quais são os benefícios da fibra de carbono?
A fibra de carbono é conhecida por seu peso leve e alta resistência, tornando-a um material compósito avançado ideal para as indústrias marítima, automotiva e aeroespacial. Os principais benefícios incluem:

 

Excelente relação resistência/peso
Alta resistência ao calor
Alta resistência química/corrosão (quando usada com a resina correta)
Extremamente flexível para uma variedade de aplicações
Excelente desempenho em fadiga
Adequado para uma variedade de materiais diferentes
Condutividade elétrica e térmica
Tem baixo coeficiente de expansão térmica

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