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 elaboran tres muestras del mismo tamaño y peso, resulta evidente que las fibras de Kevlar® son mucho más ligeras, seguidas muy de cerca por las fibras de carbono.fibras de vidrio Eel más pesado.
3. Módulo de Young
El módulo de Young es una medida de la rigidez de un material elástico y una forma de describirlo. Se define como la relación entre la tensión uniaxial (en una dirección) y la deformación uniaxial (en la misma dirección). Módulo de Young = 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 las fibras de aramida y cinco veces más rígida que las fibras de vidrio. La desventaja de su excelente rigidez es que tiende a ser más frágil. Al romperse, no suele presentar mucha 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, si bien se funde con el tiempo, también es muy resistente a las 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 y ropa de protección contra incendios o para soldadura. Los guantes de Kevlar se usan frecuentemente en la industria cárnica para proteger las manos al usar cuchillos. Dado que las fibras rara vez se usan solas, la resistencia al calor 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 lo haga. El Kevlar® se utiliza para el tendido de cables en torres de transmisión. Si bien no conduce la electricidad, absorbe agua, y el agua sí conduce la electricidad. Por lo tanto, en estas aplicaciones, es necesario aplicarle un recubrimiento impermeable al Kevlar.
6. Degradación por rayos UV
fibras de aramidaSe degradan con la luz solar y en ambientes 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 decoloran y pierden resistencia con la luz solar. Las resinas de poliéster y viniléster son más resistentes a los rayos UV, pero menos resistentes que las resinas epoxi.
7. Resistencia a la fatiga
Si una pieza se dobla y endereza repetidamente, acabará fallando por 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 sitúa en un punto intermedio.
8. Resistencia a la abrasión
El Kevlar® es altamente resistente a la abrasión, lo que dificulta su corte, y uno de sus usos comunes es en la fabricación de guantes protectores para áreas donde existe riesgo de cortes con vidrio o donde se utilizan cuchillas afiladas. Las fibras de carbono y de vidrio son menos resistentes.
9. Resistencia química
fibras de aramidaSon sensibles a ácidos fuertes, bases y ciertos agentes oxidantes (p. ej., hipoclorito de sodio), que pueden causar la degradación de la fibra. La lejía común (p. ej., Clorox®) y el peróxido de hidrógeno no se pueden usar con Kevlar®. El blanqueador con oxígeno (p. ej., perborato de sodio) 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 ofrezcan un rendimiento óptimo, deben mantenerse en su lugar dentro de la matriz (generalmente una resina epoxi). Por lo tanto, la capacidad de la resina epoxi para adherirse a las distintas fibras es fundamental.
Tanto el carbono comofibras de vidrioSi bien las fibras de aramida se adhieren fácilmente al epoxi, la unión entre la fibra de aramida y el epoxi no es tan fuerte como se desearía, y esta menor adhesión permite la penetración de agua. En consecuencia, la facilidad con la que las fibras de aramida absorben agua, combinada con la baja adhesión al epoxi, implica que si la superficie del compuesto de Kevlar® se daña y penetra agua, este puede absorberla a lo largo de las fibras y debilitar el compuesto.
11. Color y tejido
La aramida es de color dorado claro en su estado natural; se puede colorear y actualmente se presenta en muchos tonos atractivos. La fibra de vidrio también se ofrece en versiones coloreadas.fibra de carbonoSiempre es negro y se puede mezclar con aramida de color, pero no se puede colorear por sí mismo.
Fecha de publicación: 7 de agosto de 2024

