Nuestra empresa estableció una alianza estratégica con una importante compañía aeroespacial para suministrar materiales avanzados para sus necesidades de fabricación aeronáutica. Nuestro velo de fibra de carbono de alta calidad se convirtió en un componente fundamental para reforzar su flota de aeronaves de última generación, mejorando tanto el rendimiento como la seguridad.

Propiedades fisicoquímicas

La designación "K" se refiere al número de filamentos individuales contenidos en un solo haz de fibra de carbono. Generalmente, las fibras de carbono se nombran según la proporción del número de filamentos con respecto a 1000; por lo tanto, "1K" significa un haz que contiene 1000 filamentos. Actualmente, en la industria de la fibra de carbono, los haces con un número de filamentos de ≥48K se clasifican típicamente como fibras de carbono "large-tow", mientras que los haces con recuentos de 1K, 3K, 6K, 12K y 24K se clasifican como fibras de carbono "small-tow".

Propiedades físicas y mecánicas básicas

La densidad de la fibra de carbono es inferior a una cuarta parte de la del acero, pero su resistencia es entre 7 y 9 veces mayor, además de poseer una excelente resistencia a la corrosión. Actualmente, las fibras de carbono de gran tamaño pueden alcanzar una resistencia a la tracción de 3,5 a 5,0 GPa y un módulo de Young de 230 a 290 GPa.

Comparación de rendimiento: remolques grandes frente a remolques pequeños

En comparación con las fibras de carbono de filamento grueso, las de filamento fino generalmente presentan propiedades mecánicas superiores, aunque su coste es relativamente mayor. Las fibras de carbono de filamento grueso ofrecen una excelente relación coste-rendimiento, y ciertos parámetros de rendimiento ya se aproximan o incluso superan a los de las fibras de filamento fino. 

Sin embargo, la estabilidad de las fibras de carbono de gran tamaño es generalmente inferior a la de las fibras de pequeño tamaño; específicamente, la resistencia al corte interfacial entre la fibra de gran tamaño y la matriz de resina es menor que la de las fibras de pequeño tamaño. 

Por el contrario, las fibras de carbono de filamento corto demuestran una estabilidad superior en sus parámetros geométricos y poseen una mayor resistencia individual de los filamentos. Además, las fibras de carbono de filamento largo suelen tener un mayor contenido de apresto, mientras que las de filamento corto tienen un menor contenido.

Según las normas pertinentes para las fibras de carbono utilizadas en las palas de las turbinas eólicas, los requisitos de propiedades físicas del hilo especifican una densidad de ≤1,8 g/cm³. Los requisitos de propiedades mecánicas estipulan una resistencia a la tracción de ≥4000 MPa, un módulo de Young de ≥230 GPa y una elongación a la rotura de ≥1,4 %.

Métodos de prueba

Las pruebas del hilo de fibra de carbono implican una evaluación sistemática de sus propiedades físicas, químicas y mecánicas para garantizar que el material cumpla con los requisitos de aplicación industrial de sectores como el aeroespacial, las palas de las turbinas eólicas, la fabricación de automóviles y los equipos deportivos.

Parámetros clave de las pruebas

Los parámetros clave de las pruebas incluyen la resistencia a la tracción, el módulo elástico, el diámetro de la fibra, la densidad, el contenido de carbono, la torsión, la elongación a la rotura, la estabilidad térmica, la morfología de la superficie y la composición química.