Supervezels

Uit Technotheek
Ga naar: navigatie, zoeken
Supervezels
Twaron vezels.jpg
Eigenschappen
Categorie: Materialen
Handelsnamen: Para-ararmide vezel: Twaron & Kevlar, Polyethyleen vezel: Dyneema & Spectra, PBO vezel: Zylon
Originele auteur: Niki Kluit en Solveig de Sonnaville
Jaar: 2009
Wikipedia link: Supervezel

Inhoud

Naam

Supervezels:

  • Glasvezel
  • Koolstofvezel
  • Keramische vezel
  • Organische vezel:
    • Para-aramide vezel
    • Polyethyleen vezel
    • PBO (Poly(p-phenylene benzobisoxazole))vezel

Beschrijving

Supervezels zijn door mensen gemaakte vezels die een hoge sterkte hebben en erg licht zijn.

Eigenschappen

Van elke soort vezel bestaan er veel verschillende varianten en daardoor varieren de eigenschappen binnen een soort vezel. In de tabel hieronder zijn waarden van de meest gebruikte vezel binnen die groep gebruikt, om zo toch een beetje realistische vergelijking te krijgen tussen de verschillende vezelsoorten.

Materiaal Treksterkte (GPa) Modulus (GPa) Dichtheid (g/cm^3) Hitte bestendigheid (°C)
Glasvezel 2 80 2,55
Koolstofvezel 2,9 525 2
Keramische vezel 2
Para-aramide vezel 2,8 109 1,45 550
Polyethyleen vezel 3,1 110 0,97 150
PBO vezel 5,8 270 1,56 650
Typical steel 0,4 200 7,8 870

Leveringsvormen

Pulp

Niet alle supervezels worden in precies dezelfde vormen geleverd, maar de meest gebruikte leveringsvormen zijn:

  • Vezeldraad
  • Gehakte vezel
  • Korte vezel
  • Poeder
  • Pulp
  • Gewoven vezel
  • Laminaten

Be- en verwerkingstechnieken

Van de vezels kan een draad gesponnen worden. Het draad kan geweven/gevlochten worden. Supervezels worden veel gebruikt voor fabricage van zeer sterke en lichte composieten. Glasvezel kan verspaand worden. Glasvezel matten kunnen hard gemaakt worden met behulp van hars. Koolstofvezel wordt gebruikt als versterking in kunsthars.

Toepassingen

Telecommunicatie door glasvezel

Glasvezel:

  • Telecommunicatie: signalen op grote afstanden transporteren
  • Versteviging van kunststoffen
  • Isolatiemateriaal

Koolstofvezel:

  • Luchtvaart
  • Autoindustrie
  • Bouwindustrie
  • Sportartikelen

Keramische vezel:

  • Isolatie materiaal (voor hoge temperaturen)
  • Afscheidingsmateriaal bij smeltprocessen
  • Akoestische afsluitplaten voor gasturbines

Organische vezel:

  • Beschermende kleding
  • Visnetten
  • Wrijving materialen (remvoering)
  • Optische vezel kabels
  • Scheepsrompen

Voordelen

Supervezels zijn erg sterk en licht. Op polyethyleen en koolstofvezel na zijn de supervezels zeer goed bestand tegen hoge temperaturen. Glasvezel is erg licht geleidend en keramische vezel is geluidswerend. Koolstof vezel is elektrisch geleidend. Polyethyleen vezel is 40% sterker, kan veel beter tegen UV stralen en is goedkoper dan para-aramide vezel. Zylon heeft een ontbindingstemperatuur die 100°C hoger ligt dan para-aramide (650°C), en het is twee keer sterker. Door het combineren van verschillende soorten supervezels, is het mogelijk nog betere eigenschappen te verkrijgen.

Nadelen

Zylon en para-aramide zijn beide zeer gevoelig voor UV licht. En bij het productieproces van para-aramide komen giftige stoffen vrij. Keramische vezels zijn slecht voor de gezondheid. Zylon veroudert snel.

Milieuaspecten

  • Glasvezel: glasvezel is niet schadelijk voor de gezondheid of het milieu. Fabrikanten houden in het algemeen rekening met het milieu. Ook wordt geprobeerd glasvezel te recyclen.
  • Koolstofvezel: kan gerecycled worden.
  • Keramische vezel: giftig (slecht voor de gezondheid en voor het milieu)
  • Organische vezel
    • Para-aramide vezel: kleding en producten zijn niet slecht voor de gezondheid, maar bij de productie komen giftige stoffen vrij.
    • Polyethyleenvezel: bij verbranding komt alleen CO2 en H2O vrij maar de biologische afbreekbaarheid is zeer klein. Het kan wel goed gerecycled worden.

Leveranciers en kenniscentra

  • Glasvezel: Meerdere. Onder andere PPG Industries Fiber Glass bv en Saint-Gobain Isover Benelux B.V.
  • Koolstofvezel: Meerdere. Onder andere Toray Industries, Zoltek en Sumitomo
  • Keramische vezel: Meerdere. Onder andere Calderys Belgium S.A., Fibercast Inc. en Yeso Insulating Products Co., Ltd.
  • Organische vezel:
    • Para-aramide vezel: Teijin Aramid en DuPont
    • Polyetheenvezel: DSM Dyneema en Honeywell
    • Zylon: Toyobo

Links

Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Hulpmiddelen