חֲדָשׁוֹת

פיתוח חומרי גלם GFRP נובע מהביקוש הגובר לחומרים חדשים בעלי ביצועים גבוהים יותר, משקל קל יותר, עמידים יותר בפני קורוזיה וחסכוניים יותר באנרגיה. עם התפתחות מדע החומרים והשיפור המתמיד של טכנולוגיית הייצור, חומרי גלם GFRP צברו בהדרגה מגוון רחב של יישומים בתחומים שונים. חומרי גלם GFRP מורכבים בדרך כלל מ...סִיבֵי זְכוּכִיתומטריצת שרף. באופן ספציפי, GFRP מורכב משלושה חלקים: פיברגלס, מטריצת שרף וחומר ממשק. ביניהם, פיברגלס הוא חלק חשוב ב-GFRP. פיברגלס מיוצר על ידי התכה ומשיכה של זכוכית, והמרכיב העיקרי שלהם הוא סיליקון דיאוקסיד (SiO2). לסיבי זכוכית יתרונות של חוזק גבוה, צפיפות נמוכה, עמידות בפני חום וקורוזיה כדי לספק חוזק וקשיחות לחומר. שנית, מטריצת השרף היא הדבק עבור GFRP. מטריצות שרף נפוצות כוללות שרפי פוליאסטר, אפוקסי ופנולים. למטריצת השרף יש הידבקות טובה, עמידות כימית ועמידות בפני פגיעות כדי לקבע ולהגן על פיברגלס ולהעביר עומסים. חומרי ממשק, לעומת זאת, ממלאים תפקיד מפתח בין פיברגלס למטריצת השרף. חומרי ממשק יכולים לשפר את ההידבקות בין פיברגלס למטריצת השרף, ולשפר את התכונות המכניות והעמידות של GFRP.
סינתזה תעשייתית כללית של GFRP דורשת את השלבים הבאים:
(1) הכנת פיברגלס:חומר הזכוכית מחומם ומותך, ומוכן לצורות וגדלים שונים של פיברגלס בשיטות כגון משיכה או ריסוס.
(2) טיפול מקדים בפיברגלס:טיפול פיזי או כימי בפני השטח של פיברגלס כדי להגביר את חספוס פני השטח שלהם ולשפר את הידבקותם בין הפנים.
(3) סידור פיברגלס:פזרו את הפיברגלס שטופל מראש במנגנון היציקה בהתאם לדרישות התכנון כדי ליצור מבנה סידור סיבים קבוע מראש.
(4) מטריצת שרף ציפוי:יש למרוח את מטריצת השרף בצורה אחידה על גבי הפיברגלס, להשרות את צרורות הסיבים ולשים את הסיבים במגע מלא עם מטריצת השרף.
(5) ריפוי:ריפוי מטריצת השרף על ידי חימום, לחץ או שימוש בחומרי עזר (למשל חומר ריפוי) ליצירת מבנה מרוכב חזק.
(6) לאחר הטיפול:ה-GFRP המוקשה עובר תהליכי טיפול לאחר מכן כגון חיתוך, ליטוש וצביעה כדי להשיג את דרישות איכות המשטח והמראה הסופיות.
מתהליך ההכנה לעיל, ניתן לראות כי בתהליך שלייצור GFRP, ניתן להתאים את ההכנה והסידור של פיברגלס בהתאם למטרות תהליך שונות, מטריצות שרף שונות עבור יישומים שונים, ושיטות עיבוד שונות לאחר מכן ניתן להשתמש כדי להשיג ייצור של GFRP עבור יישומים שונים. באופן כללי, ל-GFRP יש בדרך כלל מגוון תכונות טובות, המתוארות בפירוט להלן:
(1) קל משקל:ל-GFRP יש משקל סגולי נמוך בהשוואה לחומרי מתכת מסורתיים, ולכן הוא קל משקל יחסית. זה הופך אותו ליתרון בתחומים רבים, כגון תעופה וחלל, רכב וציוד ספורט, שבהם ניתן להפחית את המשקל העצמי של המבנה, וכתוצאה מכך לשיפור הביצועים ויעילות הדלק. כאשר משתמשים בו במבני בנייה, האופי הקל של GFRP יכול להפחית ביעילות את משקלם של בניינים רבי קומות.
(2) חוזק גבוה: חומרים מחוזקים בפיברגלסבעלי חוזק גבוה, במיוחד חוזק מתיחה וכיפוף. השילוב של מטריצת שרף מחוזקת בסיבים ופיברגלס יכול לעמוד בעומסים ובמאמצים גדולים, כך שהחומר מצטיין בתכונות מכניות.
(3) עמידות בפני קורוזיה:ל-GFRP עמידות מצוינת בפני קורוזיה ואינו רגיש לסביבות קורוזיביות כמו חומצה, אלקליות ומי מלח. זה הופך את החומר ליתרון גדול במגוון סביבות קשות, כמו בתחום ההנדסה הימית, ציוד כימי ומיכלי אחסון.
(4) תכונות בידוד טובות:ל-GFRP תכונות בידוד טובות והוא יכול לבודד ביעילות הולכת אנרגיה אלקטרומגנטית ותרמית. זה הופך את החומר לשימוש נרחב בתחום הנדסת החשמל והבידוד התרמי, כגון ייצור מעגלים מודפסים, שרוולי בידוד וחומרי בידוד תרמי.
(5) עמידות טובה בחום:ל-GFRP ישעמידות גבוהה בחוםוהוא מסוגל לשמור על ביצועים יציבים בסביבות טמפרטורה גבוהה. זה הופך אותו לשימוש נרחב בתחומי התעופה והחלל, הפטרוכימיה וייצור חשמל, כגון ייצור להבי מנוע טורבינות גז, מחיצות תנורים ורכיבי ציוד של תחנות כוח תרמיות.
לסיכום, ל-GFRP יתרונות של חוזק גבוה, משקל קל, עמידות בפני קורוזיה, תכונות בידוד טובות ועמידות בחום. תכונות אלו הופכות אותו לחומר בשימוש נרחב בתעשיות הבנייה, התעופה והחלל, הרכב, החשמל והכימיה.