Os compósitos CFRP são materiais leves e resistentes que são amplamente utilizados na fabricação de uma ampla gama de produtos utilizados em nossas vidas diárias.

O que são compósitos de fibra de carbono (CFRP)?

Um material compósito reforçado com fibra de carbono, referido como material compósito com fibra de carbono, refere-se a um material compósito reforçado com fibra usando fibra de carbono como componente estrutural principal. Deve-se notar que o "P" no compósito CFRP pode representar não apenas "polímero", mas também "plástico".
Em geral, resinas termoendurecíveis, como resinas epóxi, poliésteres ou ésteres de vinil, são frequentemente usadas em compósitos de CFRP. Embora resinas termoplásticas também sejam usadas em compósitos de CFRP, “compósitos termoplásticos reforçados com fibra de carbono” são frequentemente chamados de compósitos CFRTP, representando o acrônimo para o nome em inglês Compostos Termoplásticos Reforçados com Fibra de Carbono.
Ao lidar com materiais compostos, é importante entender uma terminologia e uma abreviação específicas do material. Mais importante, porém, é importante entender as propriedades dos compósitos de PRFV e seus vários materiais de reforço, como fibra de carbono.

Vantagens dos compósitos de fibra de carbono

Compósitos reforçados com fibra de carbono, diferentemente de outros compósitos de FRP que usam fibras tradicionais, como fibra de vidro ou aramida, as excelentes propriedades dos compósitos de CFRP incluem:

Leve

Os compósitos reforçados com fibra de vidro tradicionais usam fibras de vidro contínuas em uma quantidade de 70% (peso de vidro / peso total) e normalmente 0,065 libras por polegada cúbica.

Força elevada

Os compósitos CFRP, apesar do peso leve, têm maior resistência e maior dureza por unidade de peso do compósito CFRP do que os compósitos de fibra de vidro.
Essa vantagem é ainda mais acentuada quando comparada aos materiais metálicos.

Por exemplo, a experiência nos diz que os materiais de CFRP pesam apenas 1/5 do aço em condições de força iguais em comparação ao aço.

Imagine por que todos os fabricantes de automóveis estão pesquisando o uso de fibra de carbono em vez de aço para melhorar seu desempenho.
Quando os compósitos de CFRP são comparados ao alumínio, um dos metais mais leves, de acordo com a premissa básica, a resistência do material de alumínio é cerca de 1,5 vezes o peso do corpo de fibra de carbono.

compósitos de fibra de carbono usados em automóveis

Obviamente, existem muitas outras variáveis no experimento que podem afetar os resultados da comparação. Por exemplo, o grau e a qualidade dos materiais são diferentes, e o processo de composição, o processo de produção, a estrutura da fibra e a qualidade também precisam ser levados em consideração.

Desvantagens dos compósitos de fibra de carbono

Alto custo

Apesar do excelente desempenho dos compósitos de CFRP, por que as fibras de carbono não são amplamente utilizadas na produção de produtos?
Atualmente, o custo de produção de materiais compósitos de CFRP é muito alto. De acordo com as condições atuais do mercado (oferta e demanda), o tipo de fibra de carbono (aeroespacial e comercial), o tamanho do feixe de fibras é diferente e o preço da fibra também é avaliado.

O preço por quilo de matéria-prima de fibra de carbono pode variar de 5 a 25 vezes o preço da fibra de vidro. Comparado ao aço, o alto custo dos materiais de CFRP é ainda mais proeminente.

Condutividade

Isso pode ser usado como uma vantagem em compósitos de fibra de carbono e como uma desvantagem em aplicações práticas. As fibras de carbono são extremamente condutoras, enquanto as de vidro são isoladas. Muitos produtos usam fibra de vidro em vez de fibra de carbono ou metal, porque requerem isolamento rigoroso.
Na produção de utilidades, muitos produtos requerem o uso de fibra de vidro. Por exemplo, a produção de escadas usa fibra de vidro como escada porque a possibilidade de choque elétrico é muito reduzida quando a escada de fibra de vidro está em contato com a linha de energia.

A escada de fibra de carbono é extremamente condutora e as consequências são inimagináveis.

Apesar do alto custo dos compósitos de fibra de carbono, com o avanço da tecnologia, mais e mais produtos de alta eficiência estão ao virar da esquina.
Talvez durante toda a vida, possamos testemunhar a ampla gama de aplicações de produtos de fibra de carbono de alto desempenho no mercado consumidor, produção industrial e fabricação de automóveis.

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