FRP vs GRP
Në inxhinierinë moderne, materialet luajnë një rol jetësor duke përcaktuar dizajnin, strukturën, performancën dhe efikasitetin e produktit. Ndonjëherë, materialet inxhinierike të natyrshme nuk janë në gjendje të plotësojnë specifikimet e një produkti. Prandaj, materialet e reja u zhvilluan për të akomoduar një shumëllojshmëri të gjerë kërkesash inxhinierike duke kombinuar dy ose më shumë materiale së bashku. Këto njihen si materiale të përbëra.
Betoni, kompensatë, Aerogel dhe fibra karboni janë polimere të përforcuar; të gjitha janë materiale të përbëra. Ky artikull fokusohet në një klasë specifike të materialeve të përbëra, të cilat njihen si polimere të përforcuar me fibra. Këto materiale janë me peshë të lehtë, të fortë dhe të fortë.
Çfarë është plastika/polimeri i përforcuar me fibra (FRP)?
Polimerët e përforcuar me fibra janë bërë nga dy përbërës kryesorë; fibra dhe një matricë polimer. Në FRP, fibra është e ngulitur në një matricë polimer. Kjo strukturë jep veti kimike dhe fizike krejtësisht të ndryshme nga vetitë e materialeve individuale. Në fakt, këto materiale plotësojnë kërkesa më të larta inxhinierike sesa materialet e zakonshme. Prandaj, kompozitat aplikohen në më pak të sofistikuara për detyra prodhimi shumë të sofistikuara dhe kërkuese. Industritë mekanike, civile, biomjekësore, detare dhe të hapësirës ajrore janë përdoruesit kryesorë të materialeve të përbëra.
Roli parësor i fibrave është të sigurojnë forcë dhe ngurtësi për materialin. Por vetëm fibra është e brishtë (p.sh. qelqi). Prandaj, fijet janë të mbështjellë në një shtresë të materialeve polimer. Matrica e polimerit mban fibrat në pozicionin e tyre dhe transferon ngarkesat midis fibrave. Ai gjithashtu kontribuon në rezistencën e prerjes ndër-laminare.
Fibrat e përdorura në përbërje janë si më poshtë; E-glass, S-glass, Quartz, Aramid (Kevlar 49), Spectra 1000, Carbon (AS4), Carbon (IM-7), Grafit (P-100) dhe Bor. Poliesterët, Vinil Esterët, Epoksitë, Bismalimidet, Polimidet dhe Fenolikët janë polimerët e përdorur. Çdo polimer ka veti të ndryshme kimike dhe fizike; prandaj, kontribuojnë ndryshe në strukturën e përbërë. Si rezultat, vetitë e përbëra janë gjithashtu të ndryshme në bazë të polimerit.
Poliesteri dhe vinili janë materiale me kosto të ulët, prandaj përdoren gjerësisht në aplikime komerciale. Epoksitë përdoren për matricat e fibrave të vazhdueshme me performancë të lartë. Gjithashtu performon më mirë se vinili dhe poliesteri në kushte të temperaturës së lartë. Bisaleimidet dhe poliimidet janë matrica rrëshirë me temperaturë të lartë për përdorim në aplikimet inxhinierike kritike të temperaturës. Fenolikët janë sisteme rrëshirë me temperaturë të lartë me rezistencë të mirë ndaj tymit dhe zjarrit; prandaj, përdoret në ambientet e brendshme të avionëve.
Çfarë është plastika e përforcuar me qelq (GRP) / Plastika e përforcuar me fibra qelqi (GFRP)?
Plastika e përforcuar me qelq, e njohur zakonisht si tekstil me fije qelqi, është një polimer i përforcuar me fibra me fibra xhami në strukturën e përbërë. Polimeri është zakonisht epoksi, poliestër ose vinili. Materialet e tekstilit me fije qelqi përdoren zakonisht në aeroplanët e kohës së lirë dhe avionë me performancë të lartë, anije, automobila, vaska, vaskë të nxehtë, rezervuarë uji, produkte për çati, tuba, veshje, kallëpe, dërrasa sërfi dhe lëkura të dyerve të jashtme.
Cili është ndryshimi midis FRP dhe GRP?
• FRP është një material i përbërë, ku fibrat me forcë të lartë përfshihen në një matricë polimer. Ato përdoren në shumë aplikacione komerciale dhe inxhinierike për shkak të forcës së tyre të lartë dhe peshës së lehtë. FRP përdoret gjerësisht si zëvendësues i metalit dhe drurit. Shembulli më i mirë është përdorimi i polimerit të përforcuar me fibra karboni (CFRP) në vend të aluminit dhe titanit ose çelikut të cilësisë së lartë në avionë.
• Tekstil me fije qelqi ose GRP është një material i përbërë nga fibra qelqi dhe përdor poliestër, vinil ose epoksid si polimer. Përdoret për të bërë aeroplanë, varka dhe vaska. Tekstil me fije qelqi përdoret kryesisht për aplikime komerciale. Xhami me fibra është një lloj FRP.
