Vantaggi e svantaggi della fibra di vetro

La fibra di vetro è un materiale composito che si è sviluppato rapidamente negli ultimi cinquant'anni. Il 70% dell'uscita della fibra di vetro viene utilizzata per realizzare la vetroresina. La fibra di vetro ha un'elevata durezza ed è molto più leggero dell'acciaio. Può essere utilizzato come serbatoio del carburante e conduttura su aeromobili a getto per ridurre il peso dell'aeromobile. Gli astronauti sulla luna, i cilindri in miniatura dell'ossigeno sulle loro spalle sono anche realizzati in materiale plastico rinforzato in fibra di vetro. La fibra di vetro è facile da elaborare, non arrugginita e non marciata, e non è necessaria alcuna vernice. Il nostro paese ha ampiamente adottato la fibra di vetro per fabbricare vari piccoli motoscafi, salufficienza, yacht e industrie di produzione automobilistica, risparmiando molto acciaio. Poiché la fibra di vetro è un materiale composito, la sua adattabilità delle prestazioni è molto ampia, quindi le sue prospettive di sviluppo del mercato sono molto ampie. Secondo le statistiche pertinenti, i tipi di prodotti FRP sviluppati dai paesi in tutto il mondo hanno raggiunto circa 40.000. Sebbene tutti i paesi abbiano le proprie indicazioni di sviluppo in base al proprio sviluppo economico, hanno praticamente coinvolto vari settori industriali. Dopo oltre 40 anni di sviluppo, l'industria FRP del mio paese ha anche raggiunto applicazioni di successo in vari settori dell'economia nazionale e ha svolto un ruolo importante nella costruzione economica.

I principali vantaggi del FRP sono i seguenti:

1) Leggero e alta resistenza. La densità relativa è compresa tra 1,5 e 2.0, che è solo da 1/4 a 1/5 di quella dell'acciaio al carbonio, ma la resistenza alla tensione è vicina o addirittura superiore a quella dell'acciaio al carbonio, e la forza specifica è paragonabile a quella di Acciaio in lega di alta qualità. Pertanto, ha ottimi risultati in aviazione, razzi, veicoli spaziali, vasi ad alta pressione e altri prodotti che devono ridurre il proprio peso. I punti di forza, flessibili e compressibili di alcuni FRP epossidici possono raggiungere più di 400MPA.

2) Resistenza alla corrosione. FRP è un buon materiale resistente alla corrosione, e ha una buona resistenza all'atmosfera, all'acqua e alle concentrazioni generali di acidi, alcali, sali e una varietà di oli e solventi. È stato applicato a tutti gli aspetti della protezione della corrosione chimica e sostituisce metalli in acciaio inossidabile, acciaio inossidabile, legno, non ferroso, ecc.

3) Buone prestazioni elettriche. È un eccellente materiale isolante, utilizzato per creare isolanti. Può ancora proteggere buone proprietà dielettriche sotto alta frequenza. Ha una buona permeabilità a microonde ed è stata ampiamente utilizzata in caso di casualità.

4) Buone prestazioni termiche. FRP ha una bassa conduttività termica, 1,25 ~ 1.67kj / (m • h • k) a temperatura ambiente, che è solo 1/100 ~ 1/1000 di quella del metallo. È un eccellente materiale isolante termico. È una protezione termica ideale e materiale resistente all'ablazione nella situazione istantanea ultra-alta temperatura e può proteggere la navicella spaziale dall'erosione del flusso d'aria ad alta velocità sopra il 2000 ℃.

5) Buona capacità di progettazione. Vari prodotti strutturali possono essere progettati in modo flessibile secondo le esigenze per soddisfare i requisiti di utilizzo, che possono rendere il prodotto avere una buona integrità; I materiali possono essere completamente selezionati per soddisfare le prestazioni del prodotto, come ad esempio: la resistenza alla corrosione e la resistenza all'altezza della temperatura istantanea possono essere progettate, il prodotto ha resistenza particolarmente elevata e buone proprietà dielettriche in una certa direzione, e così via.

6) Eccellente manutenzione. Il processo di stampaggio può essere selezionato in modo flessibile in base alla forma, ai requisiti tecnici, all'uso e alla quantità del prodotto; Il processo è semplice, può essere modellato in una sola volta, e l'effetto economico è eccezionale, in particolare per i prodotti con forme complesse e piccole quantità che non sono facili da formare, e la sua superiorità del processo è più prominente.

I principali svantaggi del FRP sono i seguenti:

1) basso modulo di elasticità. Il modulo elastico di FRP è due volte più grande di quello del legno, ma 10 volte più piccolo di quello dell'acciaio (E = 2,1 × 105). Pertanto, la struttura del prodotto spesso si sente una rigidità insufficiente ed è facile da deformare. Può essere trasformato in una sottile struttura a guscio, una struttura sandwich o composta da fibre ad alto modulo o costole di rinforzo.

2) Cattiva resistenza alla temperatura a lungo termine. Generalmente, FRP non può essere utilizzato per un lungo periodo ad alta temperatura. La forza del frp in poliestere generico diminuisce significativamente superiore a 50 ° C, e generalmente utilizzata solo sotto i 100 ° C; Il frp epossidico per uso generico ha una significativa diminuzione della forza superiore a 60 ° C. Ma è possibile scegliere resina resistente alle alte temperature, in modo che la temperatura di lavoro a lungo termine sia 200 ~ 300 ℃.

3) Phenomenon di invecchiamento. L'invecchiamento fenomeno è un difetto comune di materie plastiche e FRP non fa eccezione. Sotto l'azione dei raggi ultravioletti, del vento, della sabbia, della pioggia, della neve, dei media chimici e dello stress meccanico, è facile causare la degradazione delle prestazioni.

4) bassa forza di taglio. La forza di taglio interlineare è a carico della resina, quindi è molto bassa. La forza di legame tra gli strati può essere migliorata selezionando processi e utilizzando gli agenti di accoppiamento. La cosa più importante è evitare il taglio tra i livelli il più possibile durante il design del prodotto.