Развитие GFRP обусловлено растущим спросом на новые материалы, которые обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, более легким весом, более устойчивы к коррозии и более энергоэффективны. С развитием материаловедения и постоянным совершенствованием производственных технологий GFRP постепенно приобрел широкий спектр применения в различных областях.GFRP обычно состоит изстекловолокнои смоляная матрица. В частности, GFRP состоит из трех частей: стекловолокна, смоляной матрицы и межфазного агента. Среди них стекловолокно является важной частью GFRP. Стекловолокно изготавливается путем плавления и вытягивания стекла, а его основным компонентом является диоксид кремния (SiO2). Стеклянные волокна обладают такими преимуществами, как высокая прочность, низкая плотность, тепло- и коррозионная стойкость, что обеспечивает прочность и жесткость материала. Во-вторых, смоляная матрица является адгезивом для GFRP. Обычно используемые смоляные матрицы включают полиэфирные, эпоксидные и фенольные смолы. Смоляная матрица обладает хорошей адгезией, химической стойкостью и ударопрочностью для фиксации и защиты стекловолокна и передачи нагрузок. Межфазные агенты, с другой стороны, играют ключевую роль между стекловолокном и смоляной матрицей. Межфазные агенты могут улучшить адгезию между стекловолокном и смоляной матрицей и улучшить механические свойства и долговечность GFRP.
Для общепромышленного синтеза стеклопластика необходимы следующие этапы:
(1) Подготовка стекловолокна:Стеклянный материал нагревают и плавят, а затем изготавливают стекловолокно различных форм и размеров с помощью таких методов, как вытяжка или распыление.
(2) Предварительная обработка стекловолокна:Физическая или химическая обработка поверхности стеклопластика для повышения шероховатости поверхности и улучшения межфазной адгезии.
(3) Расположение стекловолокна:Распределите предварительно обработанное стекловолокно в формовочном аппарате в соответствии с требованиями проекта, чтобы сформировать заданную структуру расположения волокон.
(4) Матрица смолы покрытия:Равномерно нанесите смоляную матрицу на стекловолокно, пропитайте пучки волокон и приведите волокна в полный контакт со смоляной матрицей.
(5) Отверждение:Отверждение смоляной матрицы путем нагревания, давления или использования вспомогательных материалов (например, отвердителя) для формирования прочной композитной структуры.
(6) Последующая обработка:Отвержденный стеклопластик подвергается процессам последующей обработки, таким как обрезка, полировка и покраска, для достижения требуемого качества поверхности и внешнего вида.
Из вышеприведенного процесса подготовки видно, что в процессеПроизводство стеклопластика, подготовка и расположение стекловолокна могут быть скорректированы в соответствии с различными целями процесса, различные матрицы смолы для различных применений, и различные методы последующей обработки могут быть использованы для достижения производства GFRP для различных применений. В целом, GFRP обычно имеет ряд хороших свойств, которые подробно описаны ниже:
(1) Легкий:GFRP имеет низкий удельный вес по сравнению с традиционными металлическими материалами и поэтому относительно легкий. Это делает его выгодным во многих областях, таких как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и производство спортивного оборудования, где собственный вес конструкции может быть уменьшен, что приводит к улучшению производительности и топливной эффективности. Применительно к строительным конструкциям легкий характер GFRP может эффективно снизить вес высотных зданий.
(2) Высокая прочность: Материалы, армированные стекловолокномимеют высокую прочность, особенно прочность на растяжение и изгиб. Сочетание армированной волокном смоляной матрицы и стекловолокна может выдерживать большие нагрузки и напряжения, поэтому материал отличается превосходными механическими свойствами.
(3) Коррозионная стойкость:GFRP обладает превосходной коррозионной стойкостью и не подвержен воздействию едких сред, таких как кислота, щелочь и соленая вода. Это делает материал большим преимуществом в различных суровых условиях, например, в области морского машиностроения, химического оборудования и резервуаров для хранения.
(4) Хорошие изоляционные свойства:GFRP обладает хорошими изоляционными свойствами и может эффективно изолировать электромагнитную и тепловую проводимость энергии. Это делает материал широко используемым в области электротехники и теплоизоляции, например, при производстве печатных плат, изоляционных рукавов и теплоизоляционных материалов.
(5) Хорошая термостойкость:GFRP имеетвысокая термостойкостьи способен сохранять стабильную производительность в условиях высоких температур. Это делает его широко используемым в аэрокосмической, нефтехимической и энергетической отраслях, таких как производство лопаток газотурбинных двигателей, перегородок печей и компонентов оборудования тепловых электростанций.
Подводя итог, можно сказать, что GFRP обладает такими преимуществами, как высокая прочность, легкость, коррозионная стойкость, хорошие изоляционные свойства и термостойкость. Эти свойства делают его широко используемым материалом в строительстве, аэрокосмической, автомобильной, энергетической и химической промышленности.
Время публикации: 03.01.2025