ケブラーとカーボンファイバーは同じですか?ケブラーとカーボンファイバーの違いは何ですか?

炭素繊維とは何ですか?

カーボンファイバーは黒色で知られる繊維状の炭素材料です。高強度、低密度、優れた耐食性、優れた耐熱性、銅と同様の導電性などの特性を兼ね備えています。この材料は、その卓越した電気的、熱的、機械的特性で知られています。炭素繊維は、ポリアクリロニトリル (パン)、ピッチ、レーヨン、フェノール繊維などのさまざまな前駆体繊維の炭化によって製造されます。形状によりフィラメント、短繊維、チョップドファイバーに分類され、機械的性質により汎用タイプと高機能タイプに分類されます。一般的な炭素繊維の引張強度は1000MPa程度、弾性率は100GPa程度です。高性能炭素繊維には、高強度繊維（強度 2000 MPa、弾性率 250 成績）と高弾性繊維（弾性率 300 成績 以上）が含まれます。強度が 4000 MPa を超える繊維は超高強度と呼ばれ、弾性率が 450 成績 を超える繊維は超高弾性率と呼ばれます。

ケブラーとは何ですか?

デュポン社のブランド名であるケブラーは、黄色と堅牢な特性で知られるアラミド繊維素材の一種です。ケブラーの化学名はポリパラフェニレンテレフタルアミドで、その化学式は -[-CO の-C6H4-コンH-C6H4-NH-]- の繰り返し単位で構成されます。ケブラーは、低密度、高強度、優れた靭性、高温耐性、非導電性で知られており、加工や成形が容易です。強度は同じ重量の鋼の 5 倍ですが、密度は鋼の 5 分の 1 です (ケブラーの密度は 1.44 g/立方センチメートル であるのに対し、鋼の密度は 7.859 g/立方センチメートル)。このユニークな特性の組み合わせにより、ケブラーは特に軍事用途で高く評価されています。"鎧の守護者。"

機械的特性の比較

• カーボンファイバー: 引張強度は 2 ～ 7 成績、引張弾性率は 200 ～ 700 成績 の範囲です。その密度は 1.5 ～ 2.0 g/立方センチメートル の範囲で変化し、前駆体の構造と炭化温度に大きく影響されます。 3000℃で黒鉛化すると、密度は2.0 g/cm3まで増加します。

• ケブラー：強度は約3.6GPa、引張弾性率は131GPa、破断伸びは2.8%です。 180℃までの長期使用に耐え、軸方向の熱膨張係数は-2×10^(-6)/K、熱伝導率は0.048W/(m・K)です。

  
  

ケブラー繊維の主な特徴:

• 永久的な耐熱性と難燃性を備え、限界酸素指数 (LOI) は 28 を超えています。

• 永続的な帯電防止特性。

• 酸、アルカリ、有機溶剤に対する耐性。

• 強度が高く、耐摩耗性、耐引き裂き性に優れています。

• 燃焼時に溶滴や有毒ガスを発生しません。

• 生地は火にさらされると厚くなり、破れることなく密閉性が高まります。

赤または多色のバリエーションを含むカラーカーボンファイバーは、通常、製造プロセス中にカラー顔料を追加することによって製造されることに注意してください。黒からカラーのカーボンファイバーへのこの変化は、カーボンファイバーファブリックとプリプレグを専門とする企業によって実現可能です。

これらの違いを理解することで、各材料の独自の利点と用途をより深く理解できるようになります。