Kevlar och kolfiber är två moderna kompositmaterial som är kända för att vara både starka och lätta. De används ofta i extrema miljöer som ställer höga krav på prestanda och hållfasthet – exempelvis inom flygindustrin, för sportbilar i toppklass och i skyddsvästar med högt slagtålighet. Även om materialen ofta används tillsammans skiljer de sig åt på flera viktiga punkter.
Kolfiber är tekniskt sett en väv som består av många tunna grafitrådar. Trådarna läggs över en form och limmas fast med ett starkt epoxiharts. Den korslagda placeringen av trådarna är avgörande för att uppnå maximal hållfasthet och är orsaken till det karakteristiska rutiga mönster som syns på många kolfiberkomponenter.
Kevlar konstrueras däremot på mikroskopisk nivå, där konstgjorda molekyler kedjas samman till en stel polymerkristall. Den resulterande lösningen kan sedan spunns till trådar eller hällas ut som en vätska.
Både kolfiber och Kevlar är extremt starka, men på något olika sätt. Kevlar är mycket stelt ända fram till den punkt då det börjar vika sig under tryck – när strukturen väl har komprometterats ger materialet snabbt efter.
Kolfiber är generellt sett mindre motståndskraftigt mot genomträngande krafter på grund av sin trådiga konstruktion, men påverkas i stort sett inte av höga temperaturer, något som däremot kan försvaga Kevlar.
Kolfiberkomponenter är extremt lätta. Den trådiga konstruktionen innebär att materialet kan tillverkas i mycket tunna skikt, så länge det inte behöver klara exceptionellt höga belastningar. Därför är kolfiber ofta första valet för tillverkare av lätta flygplan och racingbilskarosser.
När extra styrka krävs limmas ofta ett lager Kevlar in i kolfiberskalet för att förstärka det. Detta är vanligt vid tillverkning av skyddsutrustning, exempelvis motorcykelhjälmar.
Kevlar är i allmänhet inte flexibelt. Eftersom dess struktur kan allvarligt skadas om formen ändras tillverkas Kevlarprodukter normalt stela och rigida. Det gäller särskilt pansarplattor, som är konstruerade för att stoppa vapen och projektiler samtidigt som så lite energi som möjligt överförs till kroppen. Flexibla plattor skulle koncentrera kraften vid nedslagspunkten, vilket skulle fortledas vidare till bärarens kropp.
Kolfiber kan däremot göras ganska flexibelt beroende på arkets tjocklek. Flexibiliteten är ett av sätten på vilket materialet sprider stötenergi, vilket gör det särskilt lämpligt för delar som ska kunna deformeras eller gå sönder vid kollision, exempelvis karossdelar på bilar.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online