Grafít er mikið notað í framleiðslu efnabúnaðar vegna framúrskarandi tæringarþols, rafleiðni og hitastöðugleika. Hins vegar sýnir grafít tiltölulega veika vélræna eiginleika, sérstaklega við högg og titring.Glerþráður, sem afkastamikið samsett efni, býður upp á verulega kosti þegar það er notað í efnabúnað sem byggir á grafíti vegna hitaþols, tæringarþols og framúrskarandi vélrænna eiginleika. Sérstakir kostir eru meðal annars:
(1) Bætt vélræn afköst
Togstyrkur glerþráða getur náð 3.450 MPa, sem er mun meiri en togstyrkur grafíts, sem er yfirleitt á bilinu 10 til 20 MPa. Með því að fella glerþráða inn í grafítefni er hægt að bæta heildar vélræna afköst búnaðarins verulega, þar á meðal viðnám gegn höggum og titringi.
(2) Tæringarþol
Glerþráður sýnir framúrskarandi þol gegn flestum sýrum, basum og leysum. Þótt grafít sjálft sé mjög tæringarþolið,glerþráðurgetur boðið upp á framúrskarandi afköst í öfgafullu efnaumhverfi, svo sem háhita og háþrýstingi, oxandi andrúmslofti eða flúorsýruumhverfi.
(3) Bættar hitauppstreymiseiginleikar
Glerþráður hefur afar lágan varmaþenslustuðul (CTE) upp á um það bil 5,0 × 10⁻⁶/°C, sem tryggir víddarstöðugleika við hitastreymi. Að auki veitir hár bræðslumark þess (1.400–1.600°C) framúrskarandi hitaþol. Þessir eiginleikar gera glerþráðastyrktum grafítbúnaði kleift að viðhalda byggingarheild og virkni í miklum hitaumhverfi með lágmarks aflögun.
(4) Þyngdarkostir
Með eðlisþyngd upp á um það bil 2,5 g/cm3 er glerþráður örlítið þyngri en grafít (2,1–2,3 g/cm3) en mun léttari en málmefni eins og stál eða ál. Að samþætta glerþráð í grafítbúnað eykur afköst án þess að auka þyngd verulega, sem varðveitir léttleika og flytjanleika búnaðarins.
(5) Hagkvæmni
Í samanburði við önnur afkastamikil samsett efni (t.d. kolefnisþráður) er glerþráður hagkvæmari, sem gerir hann kost fyrir stórfelldar iðnaðarnotkunir:
Kostnaður við hráefni:Glerþráðurnotar aðallega ódýrt gler, en koltrefjar treysta á dýrt akrýlnítríl.
Framleiðslukostnaður: Bæði efnin þurfa vinnslu við háan hita og háþrýsting, en framleiðsla á koltrefjum felur í sér flóknari skref (t.d. fjölliðun, oxunarstöðugleika, kolefnismyndun), sem eykur kostnað.
Endurvinnsla og förgun: Koltrefjar eru erfiðar í endurvinnslu og skapa umhverfisáhættu ef þær eru meðhöndlaðar á rangan hátt, sem leiðir til hærri förgunarkostnaðar. Glertrefjar eru hins vegar meðfærilegri og umhverfisvænni þegar þær eru úreltar.
Birtingartími: 24. apríl 2025
