Kevlar vs. Carbonfiber: Egenskaber, anvendelser & forskelle

Kevlar og Carbonfiber – to high-tech materialer sammenlignet

Kevlar og Carbonfiber er to moderne kompositmaterialer, der er berømte for at være både stærke og lette. De bruges ofte i ekstreme situationer, der kræver høj ydeevne og styrke, såsom luftfart, high-end sportsbiler og høj-impact kropspanser. Selvom de ofte bruges sammen, adskiller de to materialer sig i nogle vigtige områder.

Konstruktion

Carbonfiber er teknisk set et tøj, vævet af mange tynde strenge af grafit. Strengene lægges over en form og fastklæbes på plads ved hjælp af et hårdt epoxy-harts. Den krydsede positionering af strengene er vital for at sikre maksimal styrke og ansvarlig for det "karreerde" mønster, der ses på mange Carbonfiber-komponenter. Kevlar, derimod, er konstrueret på mikroskopisk niveau, kæder kunstlæggede molekyler sammen til en rigid polymer-krystal. Den resulterende løsning kan spindes til strenge eller hældes som en væske.

Styrke

Både Carbonfiber og Kevlar er ekstremt stærke, men på lidt forskellige måder. Kevlar er ekstremt stiv, indtil det punkt, hvor det begynder at bukle under kompression. Når dets struktur er kompromitteret, vil det bukle hurtigt. Carbonfiber er generelt mindre modstandsdygtig mod gennemboringskræfter på grund af sin streng-konstruktion, men det er i stor grad upåvirket af høje temperaturer, noget, der kan forsvage Kevlar.

Vægt

Carbonfiber-komponenter er ekstremt lette, da deres streng-konstruktion betyder, at de kan produceres ved meget lave tykkelser, forudsat at de ikke kræves at være især stærke. Som resultat er Carbonfiber normalt det materiale, der vælges af byggere af letfly og racebil-karrosserier. Hvor ekstra styrke kræves, vil et lag Kevlar ofte blive fastklæbet ind i Carbonfiber-skallet for at forstærke det. Det er almindeligt i konstruktionen af sikkerhedsudstyr, såsom motorcykel-hjelme.

Fleksibilitet

Kevlar er generelt ikke fleksibelt. Da dets struktur kan blive alvorligt kompromitteret ved at ændre dets form, produceres Kevlar-varer normalt til at være stive og rige. Det er helt sikkert tilfældet med kropspanser-plader, der er ment at stoppe et våben eller projektil, mens de overfører så lidt af energien til kroppen som muligt. Fleksible plader ville tillade en koncentration af kraft i påvirkningspunktet, som ville blive overført til bærers krop. Carbonfiber kan gøres ret fleksibelt, afhængigt af tykkelsen af arket brugt. Dens fleksibilitet er en af måderne, hvormed det afspænder påvirkning-energi, gør det mere egnet til breakaway-varer, såsom bil-karrosseri-dele.

Vælg Kevlar til stivhed/skudbeskyttelse, Carbonfiber til letvæg/termisk stabilitet/fleksibilitet – ofte kombineret.