Polímero reforzado con fibra de vidro (GFRP)é un material de alto rendemento composto por fibras de vidro como axente de reforzo e unha resina polimérica como matriz, mediante procesos específicos. A súa estrutura central consiste en fibras de vidro (comoVidro electrónico, vidro S ou vidro AR de alta resistencia) con diámetros de 5∼25 μm e matrices termoestables como resina epoxi, resina de poliéster ou éster de vinilo, cunha fracción volumétrica de fibra que normalmente alcanza o 30 %∼70 % [1-3]. O GFRP presenta excelentes propiedades, como unha resistencia específica superior a 500 MPa/(g/cm3) e un módulo específico superior a 25 GPa/(g/cm3), ao tempo que posúe características como resistencia á corrosión, resistencia á fatiga, un baixo coeficiente de expansión térmica [(7∼12)×10−6 °C−1] e transparencia electromagnética.
No campo aeroespacial, a aplicación do GFRP comezou na década de 1950 e converteuse agora nun material clave para reducir a masa estrutural e mellorar a eficiencia do combustible. Tomando como exemplo o Boeing 787, o GFRP representa o 15 % das súas estruturas portantes non primarias, utilizadas en compoñentes como carenados e aletas, conseguindo unha redución de peso do 20 % ao 30 % en comparación coas aliaxes de aluminio tradicionais. Despois de que as vigas do chan da cabina do Airbus A320 fosen substituídas por GFRP, a masa dun só compoñente diminuíu nun 40 % e o seu rendemento en ambientes húmidos mellorou significativamente. No sector dos helicópteros, os paneis interiores da cabina do Sikorsky S-92 usan unha estrutura tipo sándwich de panal de abella de GFRP, conseguindo un equilibrio entre resistencia ao impacto e retardante de chamas (cumprindo a norma FAR 25.853). En comparación co polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP), o custo da materia prima do GFRP redúcese nun 50 % ao 70 %, o que proporciona unha vantaxe económica significativa nos compoñentes portantes non primarios. Actualmente, o GFRP está a formar un sistema de aplicación de gradiente de material con fibra de carbono, promovendo o desenvolvemento iterativo de equipos aeroespaciais cara a un alixeiroamento, unha longa vida útil e un baixo custo.
Desde o punto de vista das propiedades físicas,GFRPtamén posúe vantaxes excepcionais en termos de lixeireza, propiedades térmicas, resistencia á corrosión e funcionalización. En canto ao lixeireza, a densidade da fibra de vidro oscila entre 1,8 e 2,1 g/cm3, o que é só 1/4 da do aceiro e 2/3 da da aliaxe de aluminio. En experimentos de envellecemento a alta temperatura, a taxa de retención da resistencia superou o 85 % despois de 1000 horas a 180 °C. Ademais, o GFRP mergullado nunha solución de NaCl ao 3,5 % durante un ano mostrou unha perda de resistencia inferior ao 5 %, mentres que o aceiro Q235 tivo unha perda de peso á corrosión do 12 %. A súa resistencia aos ácidos é prominente, cunha taxa de cambio de masa inferior ao 0,3 % e unha taxa de expansión do volume inferior ao 0,15 % despois de 30 días nunha solución de HCl ao 10 %. As mostras de GFRP tratadas con silano mantiveron unha taxa de retención da resistencia á flexión superior ao 90 % despois de 3000 horas.
En resumo, debido á súa combinación única de propiedades, o GFRP aplícase amplamente como material aeroespacial central de alto rendemento no deseño e fabricación de aeronaves, o que ten unha importancia estratéxica significativa na industria aeroespacial moderna e no desenvolvemento tecnolóxico.
Data de publicación: 15 de outubro de 2025
