Vantaggi e svantaggi della fibra di vetro-1

La fibra di vetro è un materiale composito che si è sviluppato rapidamente negli ultimi cinquant'anni. Il 70% della produzione di fibra di vetro viene utilizzato per produrre fibra di vetro. La fibra di vetro ha un'elevata durezza ed è molto più leggera dell'acciaio. Può essere utilizzato come serbatoio del carburante e gasdotto su aeromobili a reazione per ridurre il peso dell'aeromobile. Gli astronauti sulla luna, i cilindri di ossigeno in miniatura sulla schiena sono anche realizzati in materiale plastico rinforzato in fibra di vetro. La fibra di vetro è facile da elaborare, non arrugginita e non marcio, e non è necessaria alcuna vernice. Il nostro paese ha adottato la fibra di vetro per produrre vari piccoli mobili, scialuppe, yacht e industrie di produzione automobilistiche, 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 da paesi di tutto il mondo hanno raggiunto circa 40.000. Sebbene tutti i paesi abbiano le proprie direzioni di sviluppo basate sul proprio sviluppo economico, hanno sostanzialmente 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 di 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 trazione è vicina o addirittura superiore a quella dell'acciaio al carbonio, e la resistenza specifica è paragonabile a quella di acciaio in lega di alta qualità. Pertanto, ha risultati eccellenti in aviazione, razzi, veicoli spaziali, vasi ad alta pressione e altri prodotti che devono ridurre il proprio peso. Le forze di trazione, flessione e compressione di alcuni FRP epossidica possono raggiungere oltre 400 MPA.

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 sta sostituendo l'acciaio di carbonio, l'acciaio inossidabile, il legno, i metalli non ferrosi, ecc.

3) Buone prestazioni elettriche. È un eccellente materiale isolante, usato per produrre isolanti. Può ancora proteggere le buone proprietà dielettriche ad alta frequenza. Ha una buona permeabilità a microonde ed è stato ampiamente utilizzato nella casualità.

4) Buone prestazioni termiche. FRP ha una bassa conducibilità termica, 1,25 ~ 1,67KJ/(M • H • K) a temperatura ambiente, che è solo 1/10 ~ 1/1000 di quello del metallo. È un eccellente materiale di isolamento termico. È una protezione termica ideale e materiale resistente all'ablazione nella situazione istantanea a temperatura superiore e può proteggere il veicolo spaziale dall'erosione del flusso d'aria ad alta velocità sopra i 2000 ℃.

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

6) Eccellente produzione. 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 contemporaneamente e l'effetto economico è eccezionale, specialmente per i prodotti con forme complesse e piccole quantità che non sono facili da formare e la sua superiorità del processo è più importante.

I principali svantaggi di 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 ha spesso una rigidità insufficiente ed è facile da deformarsi. Può essere trasformato in una struttura a conchiglia sottile, una struttura sandwich o costituita da fibre di modulo elevate o costole di rinforzo.

2) scarsa resistenza alla temperatura a lungo termine. Generalmente, FRP non può essere utilizzato a lungo ad alta temperatura. La resistenza del poliestere FRP per uso generale diminuisce significativamente al di sopra di 50 ° C e generalmente utilizzata solo al di sotto di 100 ° C; La FRP epossidica per scopi generali ha una significativa riduzione della resistenza superiore a 60 ° C. Ma è possibile scegliere una resina resistente alla temperatura ad alta temperatura, in modo che la temperatura di lavoro a lungo termine sia di 200 ~ 300 ℃.

3) Fenomeno dell'invecchiamento. L'invecchiamento del fenomeno è un difetto comune della plastica e FRP non fa eccezione. Sotto l'azione di raggi ultravioletti, vento, sabbia, pioggia, neve, media chimici e stress meccanico, è facile causare il degrado delle prestazioni.

4) Bassa resistenza al taglio. La forza di taglio interlinea è sostenuta dalla resina, quindi è molto bassa. La forza di legame tra i livelli può essere migliorata selezionando i processi e utilizzando agenti di accoppiamento. La cosa più importante è evitare il taglio tra gli strati il ​​più possibile durante la progettazione del prodotto.