1. Độ bền kéo
Độ bền kéo là ứng suất tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi bị giãn. Một số vật liệu không giòn có thể biến dạng trước khi đứt, nhưngSợi Kevlar® (aramid)Sợi carbon và sợi thủy tinh E-glass rất dễ gãy và đứt khi biến dạng nhẹ. Độ bền kéo được đo bằng lực trên một đơn vị diện tích (Pa hoặc Pascal).
2. Mật độ và tỷ lệ độ bền trên trọng lượng
Khi so sánh mật độ của ba loại vật liệu, có thể thấy sự khác biệt đáng kể giữa ba loại sợi. Nếu tạo ra ba mẫu có kích thước và trọng lượng giống hệt nhau, sẽ nhanh chóng nhận thấy rằng sợi Kevlar® nhẹ hơn nhiều, tiếp theo là sợi carbon.Sợi thủy tinh Enặng nhất.
3. Mô đun Young
Mô đun Young là thước đo độ cứng của vật liệu đàn hồi và là một cách để mô tả vật liệu. Nó được định nghĩa là tỷ lệ giữa ứng suất đơn trục (theo một hướng) và biến dạng đơn trục (biến dạng theo cùng hướng). Mô đun Young = ứng suất/biến dạng, có nghĩa là vật liệu có mô đun Young cao sẽ cứng hơn vật liệu có mô đun Young thấp.
Độ cứng của sợi carbon, Kevlar® và sợi thủy tinh rất khác nhau. Sợi carbon cứng gấp khoảng hai lần sợi aramid và 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 thường không thể hiện nhiều biến dạng hoặc độ giãn nở.
4. Tính dễ cháy và sự phân hủy nhiệt
Cả Kevlar® và sợi carbon đều chịu được nhiệt độ cao và không có điểm nóng chảy. Cả hai vật liệu này 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. Tất nhiên, sợi thủy tinh mờ được sử dụng trong xây dựng 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 chế biến 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 chất nền (thường là epoxy) cũng rất quan trọng. Khi bị nung nóng, nhựa epoxy sẽ mềm đi rất nhanh.
5. Độ dẫn điện
Sợi carbon dẫn điện, nhưng Kevlar® vàsợi thủy tinhKhông nên. Kevlar® được sử dụng để kéo dây dẫn trong các cột truyền tải điện. Mặc dù nó không dẫn điện, nhưng nó hấp thụ nước và nước thì dẫn điện. Do đó, cần phải phủ một lớp chống thấm nước lên Kevlar trong các ứng dụng như vậy.
6. Sự phân hủy do tia cực tím
Sợi AramidChúng sẽ bị phân hủy dưới ánh nắng mặt trời và môi trường có 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 thông thường như nhựa epoxy sẽ bị bạc màu và mất độ bền khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Nhựa polyester và nhựa vinyl ester có khả năng chống tia cực tím tốt hơn, nhưng yếu hơn nhựa epoxy.
7. Khả năng chống mỏi
Nếu một chi tiết bị uốn cong và duỗi thẳng nhiều lần, cuối cùng nó sẽ bị hỏng do mỏi vật liệu.Sợi carbonVật liệu này khá nhạy cảm với hiện tượng mỏi vật liệu và dễ bị hỏng đột ngột, trong khi Kevlar® có khả năng chống mỏi tốt hơn. Sợi thủy tinh thì nằm ở giữa hai loại này.
8. Khả năng chống mài mòn
Kevlar® có khả năng chống mài mòn rất cao, khiến nó khó bị cắt, và một trong những ứng dụng phổ biến của Kevlar® là làm găng tay bảo hộ trong các khu vực mà tay có thể bị cứa bởi mảnh kính hoặc nơi sử dụng các lưỡi dao sắc bén. Sợi carbon và sợi thủy tinh có khả năng chống mài mòn kém hơn.
9. Khả năng kháng hóa chất
Sợi AramidSợi Kevlar® rất nhạy cảm với axit mạnh, bazơ và một số chất oxy hóa nhất định (ví dụ: natri hypoclorit), có thể gây hư hại 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 của cơ thể
Để các sợi carbon, Kevlar® và sợi thủy tinh hoạt động tối ưu, chúng phải được giữ cố định trong chất nền (thường là nhựa epoxy). Do đó, khả năng liên kết của epoxy với các loại sợi khác nhau là rất quan trọng.
Cả carbon vàsợi thủy tinhSợi aramid có thể dễ dàng bám dính vào epoxy, nhưng liên kết giữa sợi aramid và epoxy không mạnh như mong muốn, và độ bám dính yếu này cho phép nước thấm vào. Kết quả là, khả năng hấp thụ nước dễ dàng của sợi aramid, kết hợp với độ bám dính không mong muốn với epoxy, có nghĩa là nếu bề mặt của vật liệu composite Kevlar® bị hư hại và nước có thể xâm nhập, thì Kevlar® có thể hấp thụ nước dọc theo các sợi và làm suy yếu vật liệu composite.
11. Màu sắc và kiểu dệt
Aramid có màu vàng nhạt tự nhiên, nó có thể được nhuộm màu và hiện nay có nhiều màu sắc đẹp. Sợi thủy tinh cũng có nhiều phiên bản màu sắc khác nhau.Sợi carbonNó luôn có màu đen và có thể được pha trộn với sợi aramid màu, nhưng bản thân nó thì không thể nhuộm màu được.
Thời gian đăng bài: 07/08/2024

