Fondamentali nel settore dell’edilizia, le fibre di vetro vanno a costituire materiali compositi oggi indispensabili come il GFRP. Egualmente importanti, anche se con caratteristiche diverse, anche le fibre di carbonio sono un oggetto di studio e di test molto interessante, di cui vedremo in questo articolo le specifiche e le differenze con le fibre di vetro.
Fibra di carbonio: composizione
La fibra di carbonio è composta da atomi di carbonio legati tra loro per formare una lunga catena, come un sottilissimo filamento. Tali filamenti di carbonio, come accade in un filo per tessere, possono presentarsi come attorcigliati insieme, e a loro volta tali fili possono essere tessuti e modellati in forme più complesse.
Con la fibra di carbonio non sono però necessari fuso, spola e telaio, ma calore e pressione, in grado anche di unire il carbonio a una plastica o a un polimero.
Caratteristiche
La fibra di carbonio è cinque volte più forte dell’acciaio, due volte più rigida, ma pesa circa due terzi in meno, il che la rende la sostituta ideale di quest’ultimo in moltissime casistiche, ad esempio le strutture in calcestruzzo o l’automotive.
Fibra di vetro: composizione
La fibra di vetro è composta da vetro fuso estruso, che va a produrre un materiale cordaceo poi filato e infine tessuto, come abbiamo visto accadere per la fibra di carbonio.
Caratteristiche
Un aspetto vantaggioso della fibra di vetro, rispetto alla fibra di carbonio, è la maggiore flessibilità, a parità di peso e di resistenza.
Inoltre, richiede una inferiore quantità di calore e pressione in fase produttiva.
Le differenze principali
Abbiamo menzionato la forza e la resistenza dei due tipi di fibre, come loro vantaggi principali.
Quanto a forza, la fibra di carbonio è lievemente superiore a quella di vetro. Invece, la fibra di vetro non è la migliore in resistenza alla trazione, ma ha un modulo di elasticità (o modulo di Young) molto inferiore.
In sostanza, la fibra di vetro è in grado di piegarsi e assorbire maggiormente uno sforzo senza rompersi. Se combinata con materiali in grado di esaltare e compensare questa sua caratteristica, la fibra di vetro diventa un materiale estremamente completo, e ciò la rende un concorrente di tutto rispetto nell’edilizia del nuovo millennio.
Utilizzi
La fibra di carbonio è largamente impiegata negli articoli sportivi, nell’ingegneria civile, ma anche nell’automotive e in molte altre applicazioni.
La fibra di vetro si trova nelle stesse industrie della fibra di carbonio, e molte altre, ad esempio quella dei rivestimenti degli yatch, giusto per citare un impiego molto comune.
Probabilmente è proprio il prezzo a costituire l’ostacolo principale all’adozione della fibra di carbonio come materiale principe nel contesto dei materiali compositi.
Una ulteriore considerazione sui diversi impieghi industriali delle due fibre (anche se gli ambiti sono gli stessi, assistiamo a diverse specializzazioni) è il fatto che la fibra di carbonio consenta un impatto esteticamente migliore.
