Ventajas y desventajas de la fibra de vidrio

La fibra de vidrio es un material compuesto que se ha desarrollado rápidamente en los últimos cincuenta años. El 70% de la salida de fibra de vidrio se usa para hacer fibra de vidrio. La fibra de vidrio tiene alta dureza y es mucho más ligera que el acero. Se puede usar como tanque de combustible y tubería en aviones a reacción para reducir el peso de la aeronave. Los astronautas en la luna, los cilindros de oxígeno en miniatura en la espalda también están hechos de material de plástico reforzado con fibra de vidrio. La fibra de vidrio es fácil de procesar, no oxidada y no podrida, y no se necesita pintura. Nuestro país ha adoptado ampliamente la fibra de vidrio para fabricar varios listones de motor pequeños, botes salvavidas, yates e industrias de fabricación de automóviles, ahorrando mucho acero. Dado que el fibra de vidrio es un material compuesto, su adaptabilidad del rendimiento es muy amplia, por lo que sus perspectivas de desarrollo del mercado son muy amplias. Según las estadísticas relevantes, los tipos de productos FRP desarrollados por países de todo el mundo han alcanzado aproximadamente 40,000. Aunque todos los países tienen sus propias instrucciones de desarrollo basadas en su propio desarrollo económico, básicamente han involucrado a varios sectores industriales. Después de más de 40 años de desarrollo, la industria de FRP de mi país también ha logrado aplicaciones exitosas en varios campos de la economía nacional y ha jugado un papel importante en la construcción económica.

Las principales ventajas de FRP son las siguientes:

1) Ligero y alta fuerza. La densidad relativa es entre 1.5 y 2.0, que es solo 1/4 a 1/5 de la del acero al carbono, pero la resistencia a la tracción es cercana o incluso mayor que la del acero al carbono, y la resistencia específica es comparable a la de acero de aleación de alto grado. Por lo tanto, tiene excelentes resultados en aviación, cohetes, vehículos espaciales, recipientes de alta presión y otros productos que necesitan reducir su propio peso. Las resistencias a la tracción, la flexión y la compresión de algunos epoxi FRP pueden alcanzar más de 400MPa.

2) Resistencia a la corrosión. FRP es un buen material resistente a la corrosión y tiene una buena resistencia a la atmósfera, el agua y las concentraciones generales de ácidos, álcalis, sales y una variedad de aceites y solventes. Se ha aplicado a todos los aspectos de la protección de la corrosión química y es reemplazar el acero al carbono, el acero inoxidable, la madera, los metales no ferrosos, etc.

3) buen rendimiento eléctrico. Es un excelente material aislante, utilizado para hacer aisladores. Todavía puede proteger buenas propiedades dieléctricas bajo alta frecuencia. Tiene una buena permeabilidad de microondas y se ha utilizado ampliamente en aleatoriedad.

4) Buen rendimiento térmico. FRP tiene baja conductividad térmica, 1.25 ~ 1.67kJ/(m • h • k) a temperatura ambiente, que es solo 1/100 ~ 1/1000 del de metal. Es un excelente material de aislamiento térmico. Es una protección térmica ideal y material resistente a la ablación en la situación instantánea de temperatura ultra alta, y puede proteger la nave espacial de la erosión del flujo de aire de alta velocidad por encima de 2000 ℃.

5) Buena habilidad de diseño. Varios productos estructurales pueden diseñarse de manera flexible de acuerdo con las necesidades de cumplir con los requisitos de uso, lo que puede hacer que el producto tenga una buena integridad; Los materiales se pueden seleccionar completamente para cumplir con el rendimiento del producto, como: se pueden diseñar resistencia a la corrosión y resistencia instantánea a alta temperatura, el producto tiene propiedades dieléctricas particularmente alta y buena resistencia en una determinada dirección, y así sucesivamente.

6) Excelente capacidad de fabricación. El proceso de moldeo se puede seleccionar de manera flexible de acuerdo con la forma, los requisitos técnicos, el uso y la cantidad del producto; El proceso es simple, se puede moldear a la vez, y el efecto económico es excepcional, especialmente para productos con formas complejas y pequeñas cantidades que no son fáciles de formar, y su superioridad del proceso es más prominente.

Las principales desventajas de FRP son las siguientes:

1) Bajo módulo de elasticidad. El módulo elástico de FRP es dos veces mayor que el de la madera, pero 10 veces más pequeño que el del acero (E = 2.1 × 105). Por lo tanto, la estructura del producto a menudo se siente insuficiente rigidez y es fácil de deformarse. Se puede convertir en una estructura de concha delgada, una estructura de sándwich o compuesto por altas fibras de módulo o costillas de refuerzo.

2) pobre resistencia a la temperatura a largo plazo. En general, FRP no se puede usar durante mucho tiempo a alta temperatura. La resistencia de la FRP de poliéster de uso general disminuye significativamente por encima de 50 ° C, y generalmente solo se usa por debajo de 100 ° C; Epoxi FRP de uso general tiene una disminución significativa en la resistencia por encima de 60 ° C. Pero es posible elegir la resina resistente a la temperatura alta, de modo que la temperatura de trabajo a largo plazo es de 200 ~ 300 ℃.

3) Fenómeno envejecido. El fenómeno envejecido es un defecto común de los plásticos, y FRP no es una excepción. Bajo la acción de los rayos ultravioleta, el viento, la arena, la lluvia, la nieve, los medios químicos y el estrés mecánico, es fácil causar la degradación del rendimiento.

4) baja resistencia al corte. La resistencia al corte interlineal es soportada por la resina, por lo que es muy baja. La fuerza de unión entre capas se puede mejorar seleccionando procesos y utilizando agentes de acoplamiento. Lo más importante es evitar el cizallamiento entre las capas tanto como sea posible durante el diseño del producto.