FRP vs GRP
Στη σύγχρονη μηχανική, τα υλικά διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στον καθορισμό του σχεδιασμού, της δομής, της απόδοσης και της αποτελεσματικότητας του προϊόντος. Μερικές φορές, τα φυσικά υλικά μηχανικής δεν είναι σε θέση να ικανοποιήσουν τις προδιαγραφές ενός προϊόντος. Ως εκ τούτου, αναπτύχθηκαν νέα υλικά για να ικανοποιήσουν μια μεγάλη ποικιλία απαιτήσεων μηχανικής συνδυάζοντας δύο ή περισσότερα υλικά μαζί. Αυτά είναι γνωστά ως σύνθετα υλικά.
Το σκυρόδεμα, το κόντρα πλακέ, το Aerogel και οι ίνες άνθρακα είναι ενισχυμένα πολυμερή. όλα είναι σύνθετα υλικά. Αυτό το άρθρο εστιάζει σε μια συγκεκριμένη κατηγορία σύνθετων υλικών, τα οποία είναι γνωστά ως πολυμερή ενισχυμένα με ίνες. Αυτά τα υλικά είναι ελαφριά, ισχυρά και στιβαρά.
Τι είναι το πλαστικό/πολυμερές ενισχυμένο με ίνες (FRP);
Τα πολυμερή ενισχυμένα με ίνες αποτελούνται από δύο κύρια συστατικά. ίνες και μια πολυμερή μήτρα. Στο FRP, η ίνα είναι ενσωματωμένη σε μια πολυμερή μήτρα. Αυτή η δομή δίνει εντελώς διαφορετικές χημικές και φυσικές ιδιότητες από τις ιδιότητες των επιμέρους υλικών. Στην πραγματικότητα, αυτά τα υλικά ικανοποιούν υψηλότερες απαιτήσεις μηχανικής από τα συνηθισμένα υλικά. Ως εκ τούτου, τα σύνθετα υλικά εφαρμόζονται σε λιγότερο εξελιγμένες έως πολύ περίπλοκες και απαιτητικές εργασίες κατασκευής. Η μηχανική, η πολιτική, η βιοϊατρική, η ναυτιλιακή και η αεροδιαστημική βιομηχανία είναι οι κύριοι χρήστες των σύνθετων υλικών.
Ο πρωταρχικός ρόλος των ινών είναι να παρέχουν αντοχή και ακαμψία στο υλικό. Αλλά η ίνα από μόνη της είναι εύθραυστη (π.χ. γυαλί). Επομένως, οι ίνες είναι εγκλωβισμένες σε μια επίστρωση από πολυμερή υλικά. Η μήτρα πολυμερούς συγκρατεί τις ίνες στη θέση τους και μεταφέρει τα φορτία μεταξύ των ινών. Συμβάλλει επίσης στη διατμητική αντοχή στη διάτμηση.
Οι ίνες που χρησιμοποιούνται στο σύνθετο είναι οι εξής: E-glass, S-glass, Quartz, Aramid (Kevlar 49), Spectra 1000, Carbon (AS4), Carbon (IM-7), Graphite (P-100) και Boron. Πολυεστέρες, βινυλεστέρες, εποξικά, βισμαλεϊμίδια, πολυϊμίδια και φαινολικά είναι τα πολυμερή που χρησιμοποιούνται. Κάθε πολυμερές έχει διαφορετικές χημικές και φυσικές ιδιότητες. Επομένως, συνεισφέρετε διαφορετικά στη σύνθετη δομή. Ως αποτέλεσμα, οι σύνθετες ιδιότητες είναι επίσης διαφορετικές με βάση το πολυμερές.
Ο πολυεστέρας και το βινύλιο είναι υλικά χαμηλού κόστους, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως σε εμπορικές εφαρμογές. Τα εποξικά χρησιμοποιούνται για μήτρες συνεχών ινών υψηλής απόδοσης. Επίσης, αποδίδει καλύτερα από το βινύλιο και τον πολυεστέρα σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας. Τα βισμαλεϊμίδια και τα πολυϊμίδια είναι μήτρες ρητίνης υψηλής θερμοκρασίας για χρήση σε κρίσιμες θερμοκρασιακές εφαρμογές μηχανικής. Τα φαινολικά είναι συστήματα ρητίνης υψηλής θερμοκρασίας με καλή αντοχή στον καπνό και τη φωτιά. ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται σε εσωτερικούς χώρους αεροσκαφών.
Τι είναι το πλαστικό ενισχυμένο με γυαλί (GRP) / το πλαστικό ενισχυμένο με ίνες γυαλιού (GFRP);
Το Πλαστικό Ενισχυμένο με Γυαλί, κοινώς γνωστό ως fiberglass, είναι ένα πολυμερές ενισχυμένο με ίνες με ίνες γυαλιού στη σύνθετη δομή. Το πολυμερές είναι συνήθως το εποξειδικό, ο πολυεστέρας ή το βινύλιο. Τα υλικά από υαλοβάμβακα χρησιμοποιούνται συνήθως σε αεροσκάφη αναψυχής και ανεμόπτερα υψηλής απόδοσης, βάρκες, αυτοκίνητα, μπανιέρες, υδρομασάζ, δεξαμενές νερού, προϊόντα στέγης, σωλήνες, επενδύσεις, χυτά, σανίδες του σερφ και εξωτερικές επιφάνειες θυρών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ FRP και GRP;
• Το FRP είναι ένα σύνθετο υλικό, όπου ίνες υψηλής αντοχής περιλαμβάνονται σε μια πολυμερή μήτρα. Χρησιμοποιούνται σε πολλές εμπορικές και μηχανολογικές εφαρμογές λόγω της υψηλής αντοχής και του μικρού βάρους τους. Το FRP χρησιμοποιείται ευρέως ως υποκατάστατο του μετάλλου και του ξύλου. Το καλύτερο παράδειγμα είναι η χρήση πολυμερούς ενισχυμένου με ίνες άνθρακα (CFRP) αντί για αλουμίνιο και τιτάνιο ή χάλυβα υψηλής ποιότητας στα αεροσκάφη.
• Το Fiberglass ή GRP είναι ένα σύνθετο υλικό κατασκευασμένο από ίνες γυαλιού και χρησιμοποιεί πολυεστέρα, βινύλιο ή εποξειδικό ως πολυμερές. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανεμοπλάνων, σκαφών και μπανιέρων. Το fiberglass χρησιμοποιείται κυρίως για εμπορικές εφαρμογές. Το fiber glass είναι ένας τύπος FRP.
