1. Resistencia a la tracción
La resistencia a la tracción es la tensión máxima que un material puede soportar antes de estirarse. Algunos materiales no frágiles se deforman antes de romperse, peroFibras de Kevlar® (aramida)Las fibras de carbono y las fibras de vidrio E son frágiles y se rompen con poca deformación. La resistencia a la tracción se mide como fuerza por unidad de área (Pa o pascales).
2. Densidad y relación resistencia-peso
Al comparar las densidades de los tres materiales, se observan diferencias significativas entre las tres fibras. Si se fabrican tres muestras con exactamente el mismo tamaño y peso, se hace evidente que las fibras de Kevlar® son mucho más ligeras, seguidas de cerca por las fibras de carbono.Fibras de vidrio EEl más pesado.
3. Módulo de Young
El módulo de Young mide la rigidez de un material elástico y es una forma de describirlo. Se define como la relación entre la tensión uniaxial (en una dirección) y la deformación uniaxial (deformación en la misma dirección). El módulo de Young es la relación tensión/deformación, lo que significa que los materiales con un módulo de Young alto son más rígidos que aquellos con un módulo de Young bajo.
La rigidez de la fibra de carbono, el Kevlar® y la fibra de vidrio varía considerablemente. La fibra de carbono es aproximadamente el doble de rígida que la fibra de aramida y cinco veces más rígida que la fibra de vidrio. La desventaja de la excelente rigidez de la fibra de carbono es que tiende a ser más frágil. Cuando falla, no suele presentar mucha tensión ni deformación.
4. Inflamabilidad y degradación térmica
Tanto el Kevlar® como la fibra de carbono son resistentes a altas temperaturas y ninguno tiene punto de fusión. Ambos materiales se han utilizado en ropa de protección y tejidos ignífugos. La fibra de vidrio se derrite con el tiempo, pero también es muy resistente a altas temperaturas. Por supuesto, las fibras de vidrio esmerilado utilizadas en la construcción también pueden aumentar la resistencia al fuego.
La fibra de carbono y el Kevlar® se utilizan para fabricar mantas o ropa de protección contra incendios o para soldar. Los guantes de Kevlar se utilizan a menudo en la industria cárnica para proteger las manos al usar cuchillos. Dado que las fibras rara vez se utilizan solas, la resistencia térmica de la matriz (generalmente epoxi) también es importante. Al calentarse, la resina epoxi se ablanda rápidamente.
5. Conductividad eléctrica
La fibra de carbono conduce la electricidad, pero el Kevlar® yfibra de vidrioNo. El Kevlar® se utiliza para tender cables en torres de transmisión. Aunque no conduce la electricidad, absorbe agua, y el agua sí la conduce. Por lo tanto, en estas aplicaciones, se debe aplicar un revestimiento impermeable al Kevlar.
6. Degradación por rayos UV
fibras de aramidaSe degradan con la luz solar y en entornos con alta radiación UV. Las fibras de carbono o vidrio no son muy sensibles a la radiación UV. Sin embargo, algunas matrices comunes, como las resinas epoxi, se retienen en la luz solar, donde se blanquean y pierden resistencia. Las resinas de poliéster y viniléster son más resistentes a la radiación UV, pero más débiles que las resinas epoxi.
7. Resistencia a la fatiga
Si una pieza se dobla y se endereza repetidamente, eventualmente fallará debido a la fatiga.Fibra de carbonoEs algo sensible a la fatiga y tiende a fallar catastróficamente, mientras que el Kevlar® es más resistente a la fatiga. La fibra de vidrio se encuentra en un punto intermedio.
8. Resistencia a la abrasión
El Kevlar® es altamente resistente a la abrasión, lo que dificulta los cortes. Uno de sus usos más comunes es como guantes de protección para zonas donde las manos pueden cortarse con vidrio o se utilizan cuchillas afiladas. Las fibras de carbono y vidrio son menos resistentes.
9. Resistencia química
fibras de aramidaSon sensibles a ácidos y bases fuertes, así como a ciertos agentes oxidantes (p. ej., hipoclorito de sodio), que pueden degradar las fibras. El blanqueador con cloro común (p. ej., Clorox®) y el peróxido de hidrógeno no se pueden usar con Kevlar®. El blanqueador con oxígeno (p. ej., perborato de sodio) sí se puede usar sin dañar las fibras de aramida.
10. Propiedades de unión corporal
Para que las fibras de carbono, el Kevlar® y el vidrio rindan al máximo, deben mantenerse en su lugar en la matriz (generalmente una resina epoxi). Por lo tanto, la capacidad del epoxi para adherirse a las distintas fibras es crucial.
Tanto el carbono comofibras de vidrioSe adhiere fácilmente al epoxi, pero la unión entre la fibra de aramida y el epoxi no es tan fuerte como se desea, y esta menor adhesión permite la penetración del agua. Como resultado, la facilidad con la que las fibras de aramida absorben agua, sumada a la indeseable adhesión al epoxi, significa que si la superficie del compuesto de kevlar® se daña y puede entrar agua, el kevlar® puede absorber agua a través de las fibras y debilitar el compuesto.
11. Color y tejido
La aramida es de color dorado claro en su estado natural, se puede teñir y ahora está disponible en muchos tonos hermosos. La fibra de vidrio también está disponible en versiones de colores.Fibra de carbonoSiempre es negro y se puede mezclar con aramida coloreada, pero no se puede colorear por sí solo.
Hora de publicación: 07-ago-2024