FRP против GRP
В современном машиностроении материалы играют жизненно важную роль, определяя дизайн, структуру, производительность и эффективность продукта. Иногда встречающиеся в природе инженерные материалы не могут удовлетворить спецификации продукта. Поэтому были разработаны новые материалы для удовлетворения широкого спектра технических требований путем объединения двух или более материалов. Они известны как композитные материалы.
Бетон, фанера, аэрогель и углеродное волокно являются армированными полимерами; все композитные материалы. Эта статья посвящена особому классу композиционных материалов, известных как полимеры, армированные волокном. Эти материалы легкие, прочные и надежные.
Что такое армированный волокном пластик/полимер (FRP)?
Армированные волокнами полимеры состоят из двух основных компонентов; волокна и полимерная матрица. В FRP волокно встроено в полимерную матрицу. Эта структура придает совершенно другие химические и физические свойства, чем свойства отдельных материалов. Фактически, эти материалы удовлетворяют более высоким техническим требованиям, чем обычные материалы. Следовательно, композиты применяются в менее сложных для очень сложных и требовательных производственных задач. Механическая, гражданская, биомедицинская, морская и аэрокосмическая промышленность являются основными пользователями композитных материалов.
Основная роль волокон заключается в обеспечении прочности и жесткости материала. Но само по себе волокно хрупкое (например, стекло). Поэтому волокна заключаются в покрытие из полимерных материалов. Полимерная матрица удерживает волокна в их положении и передает нагрузки между волокнами. Это также способствует межламинарной прочности на сдвиг.
Волокна, используемые в композите, следующие: E-стекло, S-стекло, кварц, арамид (кевлар 49), Spectra 1000, углерод (AS4), углерод (IM-7), графит (P-100) и бор. В качестве полимеров используются полиэфиры, виниловые эфиры, эпоксидные смолы, бисмалеимиды, полиимиды и фенолы. Каждый полимер имеет разные химические и физические свойства; следовательно, по-разному вносят вклад в составную структуру. В результате свойства композита также различаются в зависимости от полимера.
Полиэстер и винил являются недорогими материалами, поэтому они широко используются в коммерческих целях. Эпоксидные смолы используются для высокоэффективных матриц из непрерывных волокон. Он также работает лучше, чем винил и полиэстер, в условиях высоких температур. Бисмалеимиды и полиимиды представляют собой матрицы из высокотемпературной смолы для использования в инженерных приложениях, критичных к температуре. Фенольные смолы представляют собой высокотемпературные смоляные системы с хорошей дымо- и огнестойкостью; поэтому используется в салонах самолетов.
Что такое пластик, армированный стекловолокном (GRP) / пластик, армированный стекловолокном (GFRP)?
Армированный стеклопластик, широко известный как стекловолокно, представляет собой армированный волокном полимер со стекловолокном в композитной структуре. Полимер обычно представляет собой эпоксидную смолу, полиэстер или винил. Материалы из стекловолокна обычно используются в высокопроизводительных самолетах и планерах для отдыха, лодках, автомобилях, ваннах, гидромассажных ваннах, резервуарах для воды, кровельных изделиях, трубах, облицовке, литье, досках для серфинга и наружных дверных обшивках.
В чем разница между FRP и GRP?
• FRP – композитный материал, в котором высокопрочные волокна включены в полимерную матрицу. Они используются во многих коммерческих и инженерных приложениях из-за их высокой прочности и легкого веса. FRP широко используется в качестве заменителя металла и дерева. Лучшим примером является использование полимера, армированного углеродным волокном (CFRP), вместо алюминия и титана или высококачественной стали в самолетах.
• Стекловолокно или стеклопластик представляет собой композитный материал, изготовленный из стекловолокна и использующий в качестве полимера полиэстер, винил или эпоксидную смолу. Из него делают планеры, лодки и ванны. Стекловолокно используется в основном для коммерческих целей. Стекловолокно является одним из видов FRP.
