カーボンファイバーとグラスファイバーの違いをご存知ですか？そして、一方が他方よりも優れているかどうか知っていますか?
グラスファイバーは、2 つの素材のうちでは間違いなく古いものです。ガラスを溶かして高圧で押し出し、得られた材料のストランドをエポキシ樹脂と組み合わせて、繊維強化プラスチック（FRP）として知られるものを作成することによって作成されます。
炭素繊維は、長い鎖状に結合した炭素原子で構成されています。次に、何千もの繊維が結合されてトウ (束になった繊維のストランド) が形成されます。これらのトウを一緒に織って生地を作成したり、平らに広げて「一方向」素材を作成したりできます。この段階では、それをエポキシ樹脂と組み合わせて、チューブや平板からレースカーや衛星に至るまであらゆるものを製造します。
興味深いことに、未加工のグラスファイバーとカーボンファイバーは同様の取り扱い特性を示し、黒に染色されたグラスファイバーの場合は見た目も似ている可能性があります。製造後になって初めて、2 つの素材の違い、つまり強度、剛性、そしてある程度の重量 (カーボンファイバーはグラスファイバーよりわずかに軽い) がわかり始めます。一方が他方よりも優れているかどうかについては、答えは「いいえ」です。どちらの材料にも、用途に応じて長所と短所があります。
硬さ
グラスファイバーはカーボンファイバーよりも柔軟性が高い傾向があり、価格は約 15 分の 1 です。貯蔵タンク、建物の断熱材、保護ヘルメット、ボディパネルなど、最大の剛性を必要としない用途には、グラスファイバーが好ましい素材です。グラスファイバーは、低単価が優先される大量生産用途でもよく使用されます。
強さ
カーボンファイバーは引張強度において真の輝きを放ちます。未加工の繊維としてはグラスファイバーよりもわずかに強いだけですが、適切なエポキシ樹脂と組み合わせると信じられないほど強くなります。実際、カーボンファイバーは、適切な方法で製造された場合、多くの金属よりも強度があります。これが、飛行機からボートに至るまであらゆるもののメーカーが、金属やグラスファイバーの代替品ではなくカーボンファイバーを採用している理由です。カーボンファイバーにより、より軽い重量でより大きな引張強度が得られます。
耐久性
耐久性が「靭性」として定義される場合、グラスファイバーが断然勝者となります。すべての熱可塑性材料は比較的丈夫ですが、グラスファイバーがより大きな衝撃に耐えられる能力は、その柔軟性に直接関係しています。カーボンファイバーはグラスファイバーよりも確かに剛性が高いですが、その剛性は耐久性が劣ることも意味します。
価格設定
カーボンファイバーとグラスファイバーのチューブとシートの市場は、長年にわたり劇的に成長してきました。そうは言っても、グラスファイバー材料ははるかに幅広い用途で使用されており、その結果、より多くのグラスファイバーが製造され、価格が下がっています。
カーボンファイバーの製造が困難で時間のかかるプロセスであるという現実が、価格差にさらに拍車をかけています。対照的に、溶融ガラスを押し出してグラスファイバーを形成するのは比較的簡単です。他のものと同様、プロセスが難しいほどコストも高くなります。
結局のところ、グラスファイバーチューブは、代替品であるカーボンファイバーよりも優れているわけでも劣っているわけでもありません。どちらの製品にも優れた用途があり、ニーズに合った適切な素材を見つけることがすべてです。
投稿時間: 2021 年 6 月 24 日