Какво е FRP материал？

Подсиления с влакна полиумер (FRP) се състои от пластмасова полимерна смола (пластмасова полимерна смола) и подсилващо влакно. След като двата материала се синтезират в FRP, той може не само да поддържа характеристиките на оригиналния си материал, но също така укрепва цялостните характеристики на FRP, значително подобрявайки здравината и твърдостта на новия материал.

Полимерните смоли обикновено са лепкави и лесни за формоване, но тяхната твърдост е относително слаба. Смолата, съдържаща се в материала, може да предпази материала от износване и да защити повърхността му от химическа корозия. Не само това, материалът може да се използва и като свързващо вещество за подсилване на влакната.

Поради високата якост и лека текстура, композитните материали от FRP са широко използвани в отбраната, авиацията и други области. През последните години обхватът на приложение на този материал беше допълнително разширен и той се използва за производство на луксозни автомобили, вятърни турбини, резервоари за сгъстен природен газ и друго оборудване. Основните производители също предпочитат FRP поради лекото му тегло, висока якост и висока твърдост. Това е добър лек материал и може също така да спести енергия по време на транспортиране. В допълнение, поради своята здравина, издръжливост и химическа структура, FRP започва да се прилага за промишлено оборудване, сгради и друга инфраструктура.

▶ Производство на композитни материали от FRP

Производственият процес на FRP композитни материали изисква много топлина и налягане, за да се постигне свързването на композитни материали.

▶ Подготовка на влакната

За производството на въглеродни влакна и FRP от стъклени влакна са необходими условия на висока температура. Въглеродните влакна могат да бъдат направени чрез карбонизиране на полиакрилонитрилни влакна, смола, вискозни влакна или фенолни влакна. Производството на въглеродни влакна включва четири процеса: предене на влакна, термична стабилизация (предварително окисление), карбонизация и графитизация. Съпътстващите химически промени включват дехидрогениране, циклизация, предварително окисление, окисление и деоксидация. Прави се в" бяло влакно" чрез серия от високотемпературни фурни и след това направени в&"; черни влакна GG"; след окисление и карбонизация. Стъклените влакна се произвеждат от високотемпературна пещ чрез високотемпературно топене, изтегляне, навиване, тъкане и други процеси, в зависимост от специфичните изисквания на произвежданите части.

▶ Производство на части

В момента има много начини за обработка и производство на части, изработени от FRP композитни материали. Обикновено, преди или по време на обработката на части, подсилващите влакна се смесват с полимери и след това се поставят в матрица и частите се правят в крайната форма чрез наслояване и се нагряват. За някои части с повече ръбове и ъгли и по-сложни форми влакната и смолата могат да бъдат поставени в процепа на матрицата, изцедени в суровината и след това нагрети. За тръби и други дълги детайли влакната и смолата могат да бъдат екструдирани с матрица и втвърдени при висока температура.

▶ Приложение на материала

Ако процесът на подготовка се подобри, производствените разходи и енергийната плътност на FRP композитни материали също могат да бъдат намалени. Той се използва широко в различни приложения за постигане на енергоспестяване и подобряване на енергийната ефективност.

Автомобил: За автомобилната индустрия, която се стреми да постигне лека маса, този материал е много важен. Той може да подобри енергийната ефективност и икономията на гориво на автомобилите, като същевременно отговаря на стандартите за безопасност. Ако превозното средство постигне 10% намаление на теглото, неговата икономия на гориво ще се увеличи с 6-8%, което се равнява на разширяване на обхвата на пътуване на чисто електрическо превозно средство с 10%. В сравнение с традиционната стомана, FRP стъклените влакна могат да намалят масата с 25-30%, докато композитният материал от въглеродни влакна може да намали масата с 60-70%.

Вятърна турбина: композитният материал от въглеродни влакна FRP има висока твърдост, леко тегло и силна устойчивост на умора. Той може да намали теглото на лопатките на турбините и да удължи дължината на лопатките, като по този начин подобри енергийната ефективност на производството на вятърна енергия. От 2018 г. вятърните електроцентрали може да се превърнат в най-големия потребител на композитни материали от въглеродни влакна FRP.

Резервоари за компресиран природен газ: Резервоарите за съхранение, използвани в превозните средства, трябва да имат лека текстура и висока якост и да съхраняват водород и природен газ. Въпреки че композитният материал от въглеродни влакна FRP отговаря на изискванията на резервоарите за съхранение на превозни средства и водородните резервоари с високо налягане, цената му е доста висока.

Промишлено оборудване: Поради високата устойчивост на корозия на този вид композитен материал, той може да подобри работата на промишленото оборудване и компоненти. Този материал може да подобри работата на топлообменниците, вентилаторите, вентилаторите и друго оборудване, може да издържи на високи температури, да удължи експлоатационния живот на тръбите и резервоарите за съхранение и да подобри електрическата изолация на механичното оборудване.

Поради отличните характеристики на материала, други индустрии и свързаното с тях оборудване като строителство, пътища и мостове, морски плавателни съдове и електропроводи могат да се възползват.