Quais são as principais diferenças entre fibra de carbono e aço?

Beneficiando das características de alta resistência específica e alto módulo específico, as fibras de carbono têm sido amplamente utilizadas em muitas aplicações. Às vezes, as pessoas comparam fibra de carbono com aço metálico. Ao comparar fibra de carbono e aço metálico, não é difícil ver que tanto fibra de carbono quanto aço têm propriedades que fornecem desempenho incomparável em aplicações específicas. Mas se você quiser entender qual material é melhor, você precisa saber a principal diferença entre fibra de carbono e aço. Este artigo irá levá-lo brevemente a entender as características e principais diferenças entre fibra de carbono e aço.

A principal diferença entre fibra de carbono e aço

Tanto o aço quanto a fibra de carbono são comuns em aplicações industriais e cotidianas, e ambos são conhecidos principalmente por sua resistência e durabilidade superiores. Em aplicações diárias, tanto o aço quanto a fibra de carbono são materiais confiáveis que podem suportar desgaste a longo prazo. Mas, claro, há algumas diferenças notáveis entre os dois. Reflecte-se principalmente nos seguintes aspectos:

01. Força

Enquanto o aço é muitas vezes considerado o material padrão em ambientes de construção e industriais, a fibra de carbono é realmente muito mais forte do que o aço em termos de relação resistência-peso. Quando aplicada, a resistência é definida pela resistência de um material à deformação, ou módulo de elasticidade. Tanto a fibra de carbono quanto o aço têm módulos elásticos acima de 200 gigapascais (GPa), de modo que ambos os materiais são muito rígidos e ideais para muitas aplicações em áreas de alta tensão.

Uma vez que a fibra de carbono e o aço têm módulos elásticos semelhantes, como se pode dizer que a fibra de carbono é mais forte?

Este é um excelente ponto que nos leva ao próximo recurso...

02. Peso

Embora tanto a fibra de carbono quanto o aço tenham forte resistência à deformação, a densidade do aço é muito maior do que a da fibra de carbono. De um modo geral, o peso da fibra de carbono é apenas cerca de um quinto daquele do aço, ou seja, sob o mesmo peso, fibra de carbono A força é cerca de cinco vezes a do aço.

Devido à sua relação força-peso incomparável (resistência específica), a fibra de carbono é a primeira escolha para algumas aplicações onde o peso deve ser mantido ao mínimo (por exemplo, aeroespacial, artigos esportivos, etc.).

03. Resistência à corrosão

Epóxi curado pode reagir à luz solar e outros elementos, mas a fibra de carbono em si é feita de um material quimicamente estável e é resistente à corrosão, tornando-a perfeita para aplicações em ambientes agressivos.

O aço, por outro lado, é extremamente suscetível à oxidação quando exposto à umidade atmosférica (embora alguns aços de liga tenham melhor resistência à corrosão), então a fibra de carbono é, sem dúvida, superior em termos de resistência à corrosão.

04. Custo

O aço é geralmente um material mais econômico do que a fibra de carbono. Em contraste, existem muitos fatores que afetam o custo da fibra de carbono, incluindo principalmente o custo do processo de fabricação, o custo da mão de obra qualificada e o custo dos materiais. Então, produzir fibra de carbono é um processo muito demorado, mas vale a pena no final. Embora os componentes de fibra de carbono possam custar um pouco mais, eles são mais fortes, mais leves e muito mais duráveis do que os componentes de aço.

Em suma, tanto o aço quanto a fibra de carbono são muito fortes e, dependendo do que são usados, sua construção é durável. Ambos têm seus próprios pontos fortes e posições em ambientes industriais, e é seguro dizer que a fibra de carbono não substituirá o aço tão cedo.