Erinevus FRP Ja GRP Vahel

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 08:38

FRP vs GRP

Kaasaegses inseneritöös on materjalidel toote kujunduse, struktuuri, jõudluse ja tõhususe määratlemisel ülioluline roll. Mõnikord ei suuda looduslikult esinevad insenerimaterjalid vastata toote spetsifikatsioonidele. Seetõttu töötati uute materjalide väljatöötamiseks mitmesuguste insenerinõuete jaoks, ühendades kaks või enam materjali. Neid nimetatakse komposiitmaterjalideks.

Betoon, vineer, Airgel ja süsinikkiud on tugevdatud polümeerid; kõik on komposiitmaterjalid. See artikkel keskendub konkreetsele komposiitmaterjalide klassile, mida tuntakse kiududega tugevdatud polümeeridena. Need materjalid on kerged, tugevad ja vastupidavad.

Mis on kiududega tugevdatud plast / polümeer (FRP)?

Kiududega tugevdatud polümeerid on valmistatud kahest põhikomponendist; kiud ja polümeermaatriks. FRP-s on kiud kinnitatud polümeermaatriksisse. See struktuur annab täiesti erinevad keemilised ja füüsikalised omadused kui üksikute materjalide omadused. Tegelikult vastavad need materjalid kõrgematele tehnilistele nõuetele kui tavalised materjalid. Seetõttu kasutatakse komposiite vähem keerukates ja väga keerukates ja nõudlikes tootmisülesannetes. Mehaaniline, tsiviil-, biomeditsiiniline, mere- ja lennundustööstus on komposiitmaterjalide peamised kasutajad.

Kiudude peamine roll on tagada materjalile tugevus ja jäikus. Kuid ainuüksi kiud on habras (nt klaas). Seetõttu on kiud kaetud polümeermaterjalide kattega. Polümeermaatriks hoiab kiude oma asendis ja kannab koormusi kiudude vahel. See aitab kaasa ka laminaaride vahelise nihketugevuse saavutamisele.

Komposiidis kasutatavad kiud on järgmised; E-klaas, S-klaas, kvarts, aramiid (Kevlar 49), Spectra 1000, süsinik (AS4), süsinik (IM-7), grafiit (P-100) ja boor. Kasutatavad polümeerid on polüestrid, vinüülestrid, epoksiidid, bismaleimiidid, polüimiidid ja fenoolid. Igal polümeeril on erinevad keemilised ja füüsikalised omadused; seepärast panustage liitstruktuuri erinevalt. Selle tulemusena on komposiidi omadused ka polümeerist lähtuvalt erinevad.

Polüester ja vinüül on odavad materjalid, mida kasutatakse seetõttu palju kaubanduslikes rakendustes. Epoksüüse kasutatakse pidevate kiudude maatriksite jaoks. Samuti toimib see kõrgemal temperatuuril paremini kui vinüül ja polüester. Bismaleimiidid ja polüimiidid on kõrgtemperatuurilised vaigu maatriksid, mida kasutatakse temperatuurikriitilistes insenerrakendustes. Fenoolid on kõrge temperatuuri vaigusüsteemid, millel on hea suitsu- ja tulekindlus; seetõttu kasutatakse õhusõidukite siseruumides.

Mis on klaasist tugevdatud plastik (GRP) / klaaskiuga tugevdatud plastik (GFRP)?

Klaasist tugevdatud plast, üldtuntud kui klaaskiud, on kiududega tugevdatud polümeer, mille komposiitstruktuuris on klaaskiud. Polümeeriks on tavaliselt epoksü, polüester või vinüül. Klaaskiust materjale kasutatakse tavaliselt kõrgjõudlusega vabaaja õhusõidukites ja purilennukites, paatides, autodes, vannides, kümblustünnides, veepaakides, katusetoodetes, torudes, vooderduses, valatud, lainelaudades ja välisuste nahkades.

Mis vahe on FRP-l ja GRP-l?

• FRP on komposiitmaterjal, kus polümeermaatriksisse kuuluvad suure tugevusega kiud. Kõrge tugevuse ja kerge kaalu tõttu kasutatakse neid paljudes äri- ja insenertehnilistes rakendustes. FRP-d kasutatakse laialdaselt metalli ja puidu asendajana. Parim näide on süsinikkiuga tugevdatud polümeeri (CFRP) kasutamine alumiiniumi ja titaani või kõrgekvaliteedilise terase asemel õhusõidukites.

• Klaaskiud ehk GRP on klaaskiududest valmistatud komposiitmaterjal, mille polümeeriks on polüester, vinüül või epoksü. Seda kasutatakse purilennukite, paatide ja vannide valmistamiseks. Klaaskiudu kasutatakse peamiselt kaubanduslikel eesmärkidel. Kiudklaas on üht tüüpi FRP.