Hiilikuitu ja lasikuitu ovat molemmat komposiitteja — kuituja hartsimatriisissa — ja molempia käytetään laajasti niiden lujuuden, keveyden ja korroosionkestävyyden vuoksi. Mutta ne eroavat useilla merkittävillä tavoilla. Tässä miten ne vertautuvat rakenteeltaan, lujuudeltaan, jäykkyydeltään, painoltaan, lämpölaajenemiseltaan ja kustannuksiltaan.
Rakenne
Hiilikuidun pinta on sileä ja kiiltävä erottuvalla kudotulla kuviolla — hightech-henkinen, tyylikäs ulkonäkö. Lasikuidun pinta sitä vastoin on karkeampi ja himmeämpi satunnaisella tai yksisuuntaisella kuitusuunnalla, mikä antaa sille vähemmän hienostuneen ulkonäön.
Lujuus
Lujuus mittaa materiaalin kestävyyttä murtumista vastaan veto- tai puristuskuormituksessa. Hiilikuitu on jonkin verran lasikuitua vahvempaa ja voi korvata metallia tietyissä sovelluksissa — teollisuusluokan hiilikuitu on yli 20 % vahvempaa kuin laadukas lasikuitu, ja sen lujuus-painosuhde on noin kaksinkertainen. Lasikuitu ei vastaa tuota vetolujuutta, mutta sen vetomoduuli on paljon pienempi, mikä antaa sen taipua ja vaimentaa enemmän venymää ennen murtumista.
Jäykkyys
Jäykkyys mittaa muodonmuutoksen kestävyyttä jännityksessä. Hiilikuitu on selvästi lasikuitua vähemmän joustava, mikä tekee siitä sopivamman kaikkialle, missä jäykkyys on tärkeää — esimerkiksi mekaanisiin komponentteihin. Sen vetomoduuli on noin 4 kertaa lasikuidun. Siellä, missä joustavuus on tärkeämpää kuin jäykkyys, lasikuitu on yleensä parempi valinta.
Paino
Molemmat materiaalit ovat huomattavan kevyitä verrattuna metalleihin, kuten teräkseen tai alumiiniin, minkä vuoksi molempia käytetään runsaasti painoherkillä aloilla, kuten ilmailussa ja kilpa-autoilussa. Hiilikuitu painaa tyypillisesti noin 15 % vähemmän kuin vastaavan lujuuden lasikuitu.
Lämpölaajeneminen
Lämpölaajeneminen kuvaa, miten materiaalin koko tai muoto muuttuu lämpötilan mukana. Puhtaimmassa muodossaan hiilikuidun lämpölaajenemiskerroin on negatiivinen — se todella laajenee hieman kylmässä — mutta sen hartsimatriisin kerroin on positiivinen, ja nämä kaksi kumoavat suurelta osin toisensa jättäen kokonaiskertoimen lähelle neutraalia. Tämä tarkoittaa, että hiilikuituosat eivät supistu kylmällä säällä kuten lasikuitu joskus tekee. Siellä, missä äärimmäinen kuumuus tai kylmyys tekee lämpölaajenemisesta todellisen huolenaiheen, hiilikuitu on yleensä turvallisempi valinta.
Kustannus
Hiilikuitu maksaa enemmän kuin lasikuitu, mikä johtuu korkeammista tuotantokustannuksista ja rajoitetummasta saatavuudesta — hinnoittelu vaihtelee tyypin, laadun ja lähteen mukaan. Lasikuitu on halvempaa ja laajemmin saatavilla, mikä tekee siitä helpommin lähestyttävän vaihtoehdon moniin sovelluksiin.
Yhteenveto
Sekä hiilikuitu että lasikuitu ovat erinomaisia komposiitteja, jotka tarjoavat korkean lujuuden, keveyden ja korroosionkestävyyden — mutta ne eroavat merkittävästi rakenteessa, lujuudessa, jäykkyydessä, painossa, lämpökäyttäytymisessä ja kustannuksissa. Projektisi erityistarpeista riippuen toinen voi selvästi ylittää toisen, tai molempien yhdistelmä voi olla järkevä. Joka tapauksessa molemmat pysyvät yhtenä saatavilla olevista kyvykkäimmistä materiaaleista nykyään.