カーボンファイバー vs グラスファイバー

出典: トレンドハンター

最近では、 炭素繊維とガラス繊維 自動車生産において、カーボンファイバーの適用がますます拡大しています。適切な自動車部品メーカーを選ぶことは、自動車の品質向上における重要なステップです。カーボンファイバー自動車部品メーカーとして、 シャシャカーボンファイバー は、カーボンファイバー製自動車部品の製造において、業界をリードする設計・製造能力で有名です。

この記事では、炭素繊維とガラス繊維について簡単に説明し、その違いを比較します。 強度、弾力性、重量、耐熱性、耐薬品性、コスト。

カーボンファイバーとは

出典：モンティ・ラクセン/ゲッティイメージズ

導入

自動車ショーやカーレースを観戦しているとき、観客はよく カーボンファイバー製自動車部品, カーボンファイバー製の車の外装、 または カーボンファイバー製の車の内装司会者が紹介した。カーボンファイバーは 複合材料 自動車製造で広く使用されています。生産技術が進歩するにつれて、ますます多くのカーボンファイバー自動車部品メーカーがカーボンファイバー製品を提供するようになっています。 カーボンファイバー製自動車部品 のような バックミラーケース、内装ドアパネル、ドアハンドル、シフトバー、レーシングシート、エアキットなど。

炭素繊維は 新素材の王様 21世紀に登場した繊維状の炭素材料の一種で、 有機繊維の炭化と黒鉛化直径は通常5～10ミクロンで、炭素含有量は90%以上です。炭素繊維は、繊維数に応じて小束と大束に分けられます。

一般的に言えば、 小さな束 24K未満の炭素繊維束を持つものもあれば、24Kを超えるものは 大きな束1K は炭素繊維の束に含まれる 1,000 本のワイヤーに相当します。

プロのカーボンファイバー自動車部品メーカーとして、Shasha Carbon Fiberは 最も優れた炭素繊維製品サプライヤー 消費者のニーズを満たすために、自動車アフターマーケットでトップクラスの技術を提供しています。Shasha Carbon Fiberのパートナーは、 プロフェッショナルな設計とエンジニアリングサポートをお楽しみください当社の中核価値は、消費者に最高品質の炭素繊維製品と最も満足のいくワンストップショップの購買体験を提供することです。

一般的な用途

炭素繊維は 高い電気伝導性 （体積インピーダンス）と優れたEMIシールド特性を備えています。これらの特性から、CFRP（炭素繊維強化プラスチック）はEMIシールドの分野で応用されています。CFRPは 優れた 比引張強度および比弾性率（比剛性）の点で、鋼鉄またはガラス繊維強化プラスチック（GFRP）に匹敵します。

炭素繊維は 重要な要素 毎年多くの製品や新しい用途が開発されています。炭素繊維強化複合材は、 自動車産業と航空宇宙産業, スポーツや軽量かつ高強度が求められるその他多くの部品に使用されています。

炭素繊維は 強さの指標引張強度に応じて等級分けされています。一般的な炭素繊維の種類はT300、T400、T700、T800、T1000です。T300の製品は主に一般民生用途に使用され、T800以上の製品は主に軍事宇宙分野で使用されます。炭素繊維の一般的な用途は、 釣り竿と自転車のフレーム に 高級自動車部品、航空宇宙産業。

炭素繊維市場は2031年までに1兆489億米ドルを超える規模に達すると予想されています。この数字は、炭素繊維の幅広い用途と人気を示しています。炭素繊維とガラス繊維はどちらも高品質の繊維であり、 エンジニアリンググレードの製品を強化する 3D プリントで使用する場合。

ファイバーグラスとは

出典：アメリカンスポーツカー

導入

グラスファイバーとも呼ばれるグラスファイバーは、 無機非金属材料 優れた特性を持つガラス繊維は、今日では工業材料として広く利用されています。ガラス糸を紡いで織物を作る技術は非常に古く、1713年にまで遡ります。ガラスは最も古く、最もよく知られている機能性繊維です。ガラス繊維は1930年代から製造されています。

ファイバーグラスは 極めて細いガラス繊維ガラス繊維の主成分は、 シリカ、主に砂、石灰岩、石灰、ホウ砂ガラス繊維を作るには、ガラスを溶融するまで加熱し、超微細孔に通して非常に細いガラスフィラメントを作ります。モノフィラメントには、 直径数ミクロンから20ミクロン以上人間の髪の毛の1/20～1/5に相当します。それぞれの束は数百、あるいは数千本のモノフィラメントで構成されています。

ファイバーグラスは 軽量で非常に強く、丈夫な素材ファイバーグラスはわずかに 強度も硬さも劣る カーボンファイバーよりも優れていますが、材料は通常 脆くない ガラス繊維を生産するための原材料は はるかに安い金属と比較した場合、グラスファイバーのバルク強度と重量も非常に優れています。

ガラス繊維製品は、主に次の 4 つのグループに分類されます。 チョップドストランド、ダイレクトドロービング、アセンブルロービング、マット製品.

一般的な用途

グラスファイバーは通常、 補強材、電気絶縁材、断熱材 複合材料を製造する際に使用されます。ガラス繊維を織り合わせた後、様々な樹脂を加えることで製品の強度を高め、様々な形状に成形することができます。

様々なメーカーが、様々な最終用途向けに様々な種類のガラス繊維を製造しています。ガラス繊維で作られた一般的な製品には、家庭用品などがあります。 家具用生地、衣料品、タイヤ、スポーツ用品、自動車外装部品ファイバーグラスは 軽量で耐久性があります回路基板などのより複雑な用途に最適な素材です。

カーボンファイバーとグラスファイバーの比較

出典：グッドウィンズ

カーボンファイバーはガラス繊維と混同されることが多い。製造方法や最終製品に共通点があるにもかかわらず、 家具や自動車の成形品、それらは異なります。

グラスファイバーとカーボンファイバー、どちらが総合的に優れているのでしょうか？用途や特性によって異なるため、この質問に正確な答えを出すのはかなり難しいです。例えば航空宇宙製造など、一部の分野ではカーボンファイバーがグラスファイバーを上回っています。しかし、断熱材に関してはグラスファイバーが理想的な選択肢です。

強さ

炭素繊維は、 強くて軽量カーボンファイバーとグラスファイバーは かなり強い鋼鉄よりも強度が高いが、炭素繊維は 20％以上強力 ガラス繊維よりも強度が高く、重量比強度も 約2倍 グラスファイバーのもの。

炭素繊維は より脆い グラスファイバーよりも。グラスファイバーは あまり硬くない ガラス繊維は炭素繊維よりも硬く、多数の小さなガラスの破片で設計されているため、剛性材料が重要な用途ではガラス繊維の有用性が低くなります。

弾性

剛性と硬さを考慮する場合、炭素繊維は、実質的に 柔軟性が低い ガラス繊維よりも高い。炭素繊維の引張弾性率は 4回 グラスファイバーのそれです。グラスファイバーは折れることなく、より大きな負荷にも耐えられることを意味します。

重さ

カーボンファイバーとグラスファイバーはどちらも 驚くほど軽い スチールやアルミニウムなどの金属と比較すると、重量が軽いです。通常、カーボンファイバーの重量は 約15%未満 グラスファイバー部品。 

カーボンファイバーとグラスファイバーは最小限の重量を実現するのに役立つため、航空宇宙や自動車レースなどの用途で頻繁に使用されます。

耐熱性

炭素繊維は 低い熱膨張率と高い寸法安定性高温域でも機械的性能を維持します。ガラス繊維製品は高温で膨張し、低温で収縮する可能性がありますが、炭素繊維は極度の高温や低温に適応性に優れています。しかし、7200℃まで耐熱できるガラス繊維も存在します。 

炭素繊維は負の熱膨張係数を持ちます。しかし、炭素繊維のマトリックスは正の熱膨張係数を持ちます。通常、この2つの特性は互いに相殺し合い、全体的な熱膨張係数はほぼ中立になります。

耐薬品性

有害物質への耐性は、CFとグラスファイバーの共通点の一つです。カーボンファイバーもグラスファイバーも、有害物質に対して非常に耐性があります。 有害な化学物質、腐食、酸、摩耗アプリケーションがこのような環境にさらされる場合、優れた耐薬品性を備えていることは朗報です。

料金

原則として、グラスファイバーは より費用対効果が高い 炭素繊維と比較すると、ガラス繊維は炭素繊維よりも優れた特性を持っています。炭素繊維の欠点の一つは生産コストです。そのため、ガラス繊維は炭素繊維よりも幅広い用途に使用されています。

炭素繊維の大量生産は容易ではありません。 集中的で時間のかかるプロセス 炭素繊維はガラス繊維よりも製造しやすい。炭素繊維の製造工程は より組織的で関与度が高い炭素繊維の確立した生産者は少なくなっています。

結論

出典: Notchtex

まとめると、炭素繊維とガラス繊維はそれぞれ異なる側面で長所と短所を持っています。それぞれの繊維は、以下のような特性が異なります。 強度、弾力性、重量、耐熱性、耐薬品性、コスト そのため、状況に応じて産業の特定の側面で異なる材料を交換することができます。

消費者は 鋼の特性 購入の際には、カーボンファイバーやグラスファイバーを選ぶ際に考慮すべき要素が数多くあります。場合によっては、メーカーやサプライヤーも考慮に入れる必要があります。