1. Độ bền kéo
Độ bền kéo là ứng suất tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi kéo giãn. Một số vật liệu không giòn biến dạng trước khi đứt, nhưngSợi Kevlar® (aramid), sợi carbon và sợi thủy tinh E dễ vỡ và dễ bị biến dạng. Độ bền kéo được đo bằng lực trên một đơn vị diện tích (Pa hoặc Pascal).
2. Mật độ và tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng
Khi so sánh mật độ của ba vật liệu, có thể thấy sự khác biệt đáng kể giữa ba sợi. Nếu tạo ra ba mẫu có cùng kích thước và trọng lượng, bạn sẽ nhanh chóng nhận ra rằng sợi Kevlar® nhẹ hơn nhiều, trong khi sợi carbon đứng thứ hai vàSợi thủy tinh điện tửnặng nhất.
3. Môđun Young
Mô đun Young là thước đo độ cứng của vật liệu đàn hồi và là cách mô tả vật liệu. Nó được định nghĩa là tỷ lệ ứng suất đơn trục (theo một hướng) với biến dạng đơn trục (biến dạng theo cùng một hướng). Mô đun Young = ứng suất/biến dạng, nghĩa là vật liệu có mô đun Young cao cứng hơn vật liệu có mô đun Young thấp.
Độ cứng của sợi carbon, Kevlar® và sợi thủy tinh thay đổi rất nhiều. Sợi carbon cứng gấp khoảng hai lần sợi aramid và cứng gấp năm lần sợi thủy tinh. Nhược điểm của độ cứng tuyệt vời của sợi carbon là nó có xu hướng giòn hơn. Khi bị hỏng, nó có xu hướng không biểu hiện nhiều biến dạng hoặc căng thẳng.
4. Khả năng cháy và suy thoái nhiệt
Cả Kevlar® và sợi carbon đều có khả năng chịu nhiệt độ cao và không có điểm nóng chảy. Cả hai vật liệu đều được sử dụng trong quần áo bảo hộ và vải chống cháy. Sợi thủy tinh cuối cùng sẽ tan chảy, nhưng cũng có khả năng chịu nhiệt độ cao rất tốt. Tất nhiên, sợi thủy tinh mờ được sử dụng trong các tòa nhà cũng có thể tăng khả năng chống cháy.
Sợi carbon và Kevlar® được sử dụng để làm chăn hoặc quần áo bảo hộ chữa cháy hoặc hàn. Găng tay kevlar thường được sử dụng trong ngành công nghiệp thịt để bảo vệ tay khi sử dụng dao. Vì các sợi này hiếm khi được sử dụng riêng lẻ nên khả năng chịu nhiệt của ma trận (thường là epoxy) cũng rất quan trọng. Khi được đun nóng, nhựa epoxy mềm ra nhanh chóng.
5. Độ dẫn điện
Sợi carbon dẫn điện, nhưng Kevlar® vàsợi thủy tinhkhông. Kevlar® được sử dụng để kéo dây trong các tháp truyền tải. Mặc dù không dẫn điện, nhưng nó hấp thụ nước và nước thì dẫn điện. Do đó, phải phủ một lớp chống thấm nước lên Kevlar trong các ứng dụng như vậy.
6. Sự suy thoái của tia cực tím
Sợi aramidsẽ bị phân hủy dưới ánh sáng mặt trời và môi trường tia cực tím cao. Sợi carbon hoặc sợi thủy tinh không nhạy cảm lắm với bức xạ tia cực tím. Tuy nhiên, một số chất nền phổ biến như nhựa epoxy bị giữ lại dưới ánh sáng mặt trời, nơi nó sẽ bị trắng và mất độ bền. Nhựa polyester và vinyl este có khả năng chống tia cực tím tốt hơn, nhưng yếu hơn nhựa epoxy.
7. Khả năng chống mỏi
Nếu một bộ phận bị uốn cong và duỗi thẳng nhiều lần, cuối cùng nó sẽ hỏng do bị mỏi.Sợi carbonhơi nhạy cảm với sự mỏi và có xu hướng hỏng thảm khốc, trong khi Kevlar® có khả năng chống mỏi tốt hơn. Sợi thủy tinh nằm ở đâu đó ở giữa.
8. Khả năng chống mài mòn
Kevlar® có khả năng chống mài mòn cao, khiến việc cắt trở nên khó khăn và một trong những công dụng phổ biến của Kevlar® là làm găng tay bảo vệ cho những khu vực mà tay có thể bị cắt bởi kính hoặc nơi sử dụng lưỡi dao sắc. Sợi carbon và sợi thủy tinh có khả năng chống chịu kém hơn.
9. Khả năng chống hóa chất
Sợi aramidnhạy cảm với axit mạnh, bazơ và một số chất oxy hóa nhất định (ví dụ, natri hypoclorit), có thể gây ra sự phân hủy sợi. Thuốc tẩy clo thông thường (ví dụ Clorox®) và hydro peroxide không thể sử dụng với Kevlar®. Thuốc tẩy oxy (ví dụ natri perborat) có thể được sử dụng mà không làm hỏng sợi aramid.
10. Tính chất liên kết cơ thể
Để sợi carbon, Kevlar® và thủy tinh hoạt động tối ưu, chúng phải được giữ cố định trong ma trận (thường là nhựa epoxy). Do đó, khả năng liên kết của epoxy với các sợi khác nhau là rất quan trọng.
Cả cacbon vàsợi thủy tinhcó thể dễ dàng bám dính vào epoxy, nhưng liên kết sợi aramid-epoxy không mạnh như mong muốn và độ bám dính giảm này cho phép nước thấm vào. Do đó, tính dễ dàng mà sợi aramid có thể hấp thụ nước, kết hợp với độ bám dính không mong muốn vào epoxy, có nghĩa là nếu bề mặt của vật liệu composite kevlar® bị hư hỏng và nước có thể xâm nhập, thì Kevlar® có thể hấp thụ nước dọc theo các sợi và làm yếu vật liệu composite.
11. Màu sắc và dệt
Aramid có màu vàng nhạt ở trạng thái tự nhiên, có thể nhuộm màu và hiện có nhiều sắc thái đẹp. Sợi thủy tinh cũng có phiên bản màu.Sợi carbonluôn có màu đen và có thể pha trộn với aramid màu, nhưng bản thân nó không thể được nhuộm màu.
Thời gian đăng: 07-08-2024