FRP vs. GRP
Nykyaikaisessa tekniikassa materiaaleilla on tärkeä rooli tuotteen suunnittelun, rakenteen, suorituskyvyn ja tehokkuuden määrittelyssä. Joskus luonnossa esiintyvät tekniset materiaalit eivät kykene täyttämään tuotteen spesifikaatioita. Siksi uusia materiaaleja kehitettiin vastaamaan monenlaisia teknisiä vaatimuksia yhdistämällä kaksi tai useampia materiaaleja yhteen. Nämä tunnetaan komposiittimateriaaleina.
Betoni, vaneri, Airgel ja hiilikuitu ovat vahvistettuja polymeerejä; kaikki ovat komposiittimateriaaleja. Tämä artikkeli keskittyy tiettyyn komposiittimateriaalien luokkaan, joka tunnetaan kuituvahvisteisina polymeereinä. Nämä materiaalit ovat kevyitä, vahvoja ja kestäviä.
Mikä on kuituvahvisteinen muovi / polymeeri (FRP)?
Kuituvahvisteiset polymeerit valmistetaan kahdesta pääainesosasta; kuidut ja polymeerimatriisi. FRP: ssä kuitu upotetaan polymeerimatriisiin. Tämä rakenne antaa täysin erilaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet kuin yksittäisten materiaalien ominaisuudet. Itse asiassa nämä materiaalit täyttävät korkeammat tekniset vaatimukset kuin tavalliset materiaalit. Siksi komposiitteja käytetään vähemmän kehittyneissä erittäin vaativissa ja vaativissa valmistustehtävissä. Mekaaninen, siviili-, biolääketieteen, meri- ja ilmailuteollisuus ovat tärkeimpiä komposiittimateriaalien käyttäjiä.
Kuitujen ensisijainen tehtävä on antaa materiaalille lujuutta ja jäykkyyttä. Mutta yksinään kuitu on hauras (esim. Lasi). Siksi kuidut on suljettu polymeerimateriaalien päällysteeseen. Polymeerimatriisi pitää kuidut paikoillaan ja siirtää kuormat kuitujen välillä. Se vaikuttaa myös laminaarien väliseen leikkauslujuuteen.
Komposiitissa käytettävät kuidut ovat seuraavat; E-lasi, S-lasi, kvartsi, aramidi (Kevlar 49), Spectra 1000, hiili (AS4), hiili (IM-7), grafiitti (P-100) ja boori. Käytetyt polymeerit ovat polyestereitä, vinyyliestereitä, epoksia, bismaleimidejä, polyimidejä ja fenoleja. Jokaisella polymeerillä on erilaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet; sen vuoksi edistä eri tavalla komposiittirakennetta. Tämän seurauksena komposiittiominaisuudet ovat myös erilaiset polymeerin perusteella.
Polyesteri ja vinyyli ovat edullisia materiaaleja, joten niitä käytetään laajasti kaupallisissa sovelluksissa. Epokseja käytetään korkean suorituskyvyn jatkuviin kuitumatriiseihin. Se toimii myös paremmin kuin vinyyli ja polyesteri korkeissa lämpötiloissa. Bismaleimidit ja polyimidit ovat korkean lämpötilan hartsimatriiseja käytettäväksi lämpötilakriittisissä tekniikan sovelluksissa. Fenolit ovat korkean lämpötilan hartsijärjestelmiä, joilla on hyvä savu- ja palonkestävyys; Siksi käytetään lentokoneiden sisätiloissa.
Mikä on lasivahvistettu muovi (GRP) / lasikuituvahvisteinen muovi (GFRP)?
Lasivahvistettu muovi, joka tunnetaan yleisesti lasikuituna, on kuituvahvisteinen polymeeri, jossa on lasikuituja komposiittirakenteessa. Polymeeri on yleensä epoksi, polyesteri tai vinyyli. Lasikuitumateriaaleja käytetään yleisesti korkean suorituskyvyn vapaa-ajan lentokoneissa ja purjelentokoneissa, veneissä, autoissa, kylpyammeissa, kylpytynnyreissä, vesisäiliöissä, kattotuotteissa, putkissa, verhoissa, valetuissa, lainelaudoissa ja ulko-ovien nahoissa.
Mitä eroa on FRP: llä ja GRP: llä?
• FRP on komposiittimateriaali, jossa korkean lujuuden omaavat kuidut sisältyvät polymeerimatriisiin. Niitä käytetään monissa kaupallisissa ja teknisissä sovelluksissa niiden suuren lujuuden ja keveyden vuoksi. FRP: tä käytetään laajalti metallin ja puun korvikkeena. Paras esimerkki on hiilikuituvahvisteisen polymeerin (CFRP) käyttö alumiinin ja titaanin tai korkealaatuisen teräksen sijaan lentokoneissa.
Lasikuitu tai GRP on komposiittimateriaali, joka on valmistettu lasikuiduista ja jossa polymeerinä käytetään polyesteriä, vinyyliä tai epoksia. Sitä käytetään purjelentokoneiden, veneiden ja kylpyammeiden valmistamiseen. Lasikuitua käytetään pääasiassa kaupallisiin tarkoituksiin. Kuitulasi on yksi FRP-tyyppi.
