Въглеродното влакно и стъклопластът са композити — влакна, вградени в смолиста матрица — и двата се използват широко заради здравината, ниското тегло и корозионната устойчивост. Но двата се различават в няколко съществени отношения. Ето как се сравняват по текстура, здравина, коравина, тегло, термично разширение и цена.
Текстура
Въглеродното влакно има гладка, лъскава повърхност с характерна тъкана шарка — високотехнологичен, елегантен вид. Стъклопластът, за сравнение, има по-груба, по-матова повърхност с произволна или еднопосочна ориентация на влакната, което му придава по-малко изискан външен вид.
Здравина
Здравината измерва устойчивостта на материала на разрушаване при опън или натиск. Въглеродното влакно е малко по-здраво от стъклопласта и може да замени метала в определени приложения — въглеродното влакно от промишлен клас е с над 20 % по-здраво от висококачествения стъклопласт, с приблизително двойно по-високо съотношение между здравина и тегло. Стъклопластът не достига тази якост на опън, но има много по-нисък модул на опън, което му позволява да се огъва и да поглъща повече деформация, преди да се счупи.
Коравина
Коравината измерва устойчивостта на деформация под напрежение. Въглеродното влакно е забележимо по-малко гъвкаво от стъклопласта, което го прави по-подходящо навсякъде, където твърдостта има значение — например механични компоненти. Модулът му на опън е около 4 пъти този на стъклопласта. Където гъвкавостта е по-важна от твърдостта, стъклопластът обикновено е по-добрият избор.
Тегло
И двата материала са забележително леки в сравнение с метали като стомана или алуминий, поради което и двата се използват интензивно в чувствителни към теглото области като аерокосмоса и състезателните автомобили. Въглеродното влакно обикновено тежи около 15 % по-малко от стъклопласт със сравнима здравина.
Топлинно разширение
Термичното разширение описва как материалът променя размера или формата си с температурата. Въглеродното влакно в най-чист вид има отрицателен коефициент на термично разширение — всъщност се разширява леко на студено — но смолистата му матрица има положителен коефициент и двата до голяма степен се компенсират, оставяйки общ коефициент, близък до неутрален. Това означава, че частите от въглеродно влакно не се свиват на студено, както понякога го прави стъклопластът. Където екстремната жега или студ правят термичното разширение реален проблем, въглеродното влакно обикновено е по-безопасният избор.
Цена
Въглеродното влакно струва повече от стъклопласта, поради по-високите производствени разходи и по-ограничената наличност — цените варират според вида, качеството и източника. Стъклопластът е по-евтин и по-широко достъпен, което го прави по-достъпната опция за много приложения.
Заключение
И въглеродното влакно, и стъклопластът са отлични композити, които предлагат висока здравина, ниско тегло и корозионна устойчивост — но се различават съществено по текстура, здравина, коравина, тегло, термично поведение и цена. В зависимост от конкретните нужди на проекта ви единият може ясно да превъзхожда другия или комбинацията от двата може да има смисъл. Така или иначе и двата остават сред най-способните налични днес материали.