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 pueden observar diferencias significativas en las tres fibras. Si se fabrican tres muestras exactamente del mismo tamaño y peso, rápidamente se hace evidente que las fibras de Kevlar® son mucho más ligeras, con las fibras de carbono muy cerca en segundo lugar.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 (deformación en la misma dirección). El módulo de Young es igual a la tensión dividida por la 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 la excelente rigidez de la fibra de carbono es que tiende a ser más frágil. Cuando se rompe, 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 derrite con el tiempo, también es altamente 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 soldadura. Los guantes de Kevlar se usan con frecuencia 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 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 se debe aplicar un revestimiento 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 retienen con la luz solar, donde se blanquean y pierden resistencia. Las resinas de poliéster y éster vinílico son más resistentes a la radiación UV, pero menos resistentes que las resinas epoxi.
7. Resistencia a la fatiga
Si una pieza se dobla y se 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 encuentra en un punto intermedio.
8. Resistencia a la abrasión
El Kevlar® es altamente resistente a la abrasión, lo que dificulta su corte. Uno de sus usos más comunes es como guantes de protección para zonas donde las manos pueden cortarse 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 y bases fuertes, así como a ciertos agentes oxidantes (por ejemplo, hipoclorito de sodio), que pueden provocar la degradación de las fibras. No se puede utilizar lejía común (por ejemplo, Clorox®) ni peróxido de hidrógeno con Kevlar®. Se puede utilizar lejía con oxígeno (por ejemplo, perborato de sodio) sin dañar las fibras de aramida.
10. Propiedades de unión corporal
Para que las fibras de carbono, Kevlar® y vidrio funcionen de manera óptima, deben mantenerse fijas en 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 estas fibras 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, sumada a la escasa adhesión al epoxi, implica que si la superficie del compuesto de Kevlar® se daña y el agua penetra, el Kevlar® 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, pero se puede colorear y ahora viene en muchos tonos atractivos. La fibra de vidrio también está disponible en versiones de color.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

