Fibra de Vidro vs Fibra de Carbono: O Confronto Final!

O tecido de fibra de vidro e o tecido de fibra de carbono são dois materiais de reforço de alto desempenho comumente usados e amplamente aplicados no campo dos materiais compósitos.As suas diferenças refletem-se principalmente nos seguintes aspectos::

1. Composição do material

   • Tecido de fibra de vidro: Composto principalmente de dióxido de silício (vidro), obtido pela transformação de vidro fundido em fibras. É um material inorgânico não metálico.

   • Tecido de fibra de carbonoFabricado a partir de fibras precursoras de poli-acrilonitril (PAN) ou de pitch através de carbonização a alta temperatura.

2. Propriedades mecânicas

   • Força e módulo:

     • O tecido de fibra de carbono tem uma resistência e um módulo significativamente mais elevados do que a fibra de vidro (resistência à tração da fibra de carbono: 30007000 MPa; fibra de vidro: 10003000 MPa).

     • A fibra de carbono é mais leve, tornando-a adequada para aplicações de alta carga (por exemplo, aeroespacial, carros de corrida).

   • Resistência:

     • A fibra de vidro tem melhor ductilidade e resistência ao impacto, tornando-a menos propensa a fraturas frágeis.

     • A fibra de carbono é mais dura, mas mais frágil e pode se quebrar sob cargas extremas.

3. Peso

   • O tecido de fibra de carbono tem uma densidade menor (~ 1,5 ∼ 1,8 g/cm3) em comparação com a fibra de vidro (~ 2,4 ∼ 2,6 g/cm3), tornando-o ideal para aplicações sensíveis ao peso.

4. Resistência à temperatura

   • Tecido de fibra de vidro: Resiste a temperaturas de cerca de 500 a 600 °C (variantes de alta temperatura podem exceder 1000 °C).

   • Tecido de fibra de carbono: Pode resistir a até 2000°C em ambientes inertes, mas começa a oxidar e a degradar-se acima de 400°C no ar.

5. Propriedades elétricas e eletromagnéticas

   • Tecido de fibra de carbono: Altamente condutora, adequada para blindagem eletromagnética ou compósitos condutores, mas pode interferir com dispositivos eletrónicos.

   • Tecido de fibra de vidro: Excelentes propriedades de isolamento, tornando-o ideal para isolamento elétrico (por exemplo, substratos de PCB).

6. Custo

   • Tecido de fibra de vidro: Baixo custo (cerca de 1/10 do preço da fibra de carbono) com alto custo-benefício.

   • Tecido de fibra de carbono: Caros devido aos elevados custos de produção, tipicamente utilizados em aplicações de gama alta.

7. Estabilidade química

   • Tecido de fibra de vidro: Resistente a ácidos e álcalis, mas pode corroer sob exposição prolongada a ácidos/bases fortes.

   • Tecido de fibra de carbono: mais resistente a produtos químicos mas propenso à oxidação (requer revestimentos protetores).

8. Aplicações típicas

   • Tecido de fibra de vidro:
     Reforço de edifícios (por exemplo, GFRP), cascos de navios, tubulações, materiais de isolamento, peças de automóveis.

   • Tecido de fibra de carbono:
     Estruturas aeroespaciais, carros de corrida de alto desempenho, equipamentos desportivos (tacos de golfe, bicicletas), instrumentos de precisão, dispositivos militares.

9. Processamento e manipulação

   • Tecido de fibra de vidro: Fácil de cortar, adapta-se bem a superfícies complexas e tem boa umedecibilidade à resina.

   • Tecido de fibra de carbono: mais difíceis de processar, exigindo ferramentas especializadas (por exemplo, cortadores de diamantes), com um pouco menos de humedecimento da resina.

Resumo da selecção:

• Escolha tecido de fibra de vidro: Para ambientes com orçamento limitado, isolamento elétrico, resistência a impactos ou ambientes de alta temperatura (não oxidantes).

• Escolha tecido de fibra de carbono: Para extrema leveza, elevada resistência/rigidez ou aplicações que exijam condutividade/blindagem EM.