O desenvolvemento do GFRP provén da crecente demanda de novos materiais de maior rendemento, máis lixeiros, máis resistentes á corrosión e máis eficientes enerxeticamente. Co desenvolvemento da ciencia dos materiais e a mellora continua da tecnoloxía de fabricación, o GFRP foi gañando gradualmente unha ampla gama de aplicacións en diversos campos. O GFRP xeralmente consiste enfibra de vidroe unha matriz de resina. Especificamente, o GFRP comprende tres partes: fibra de vidro, matriz de resina e axente interfacial. Entre elas, a fibra de vidro é unha parte importante do GFRP. A fibra de vidro fabrícase fundindo e estirando vidro, e o seu compoñente principal é o dióxido de silicio (SiO2). As fibras de vidro teñen as vantaxes de alta resistencia, baixa densidade, resistencia á calor e á corrosión para proporcionar resistencia e rixidez ao material. En segundo lugar, a matriz de resina é o adhesivo para o GFRP. As matrices de resina comúnmente utilizadas inclúen resinas de poliéster, epoxi e fenólicas. A matriz de resina ten boa adhesión, resistencia química e resistencia ao impacto para fixar e protexer a fibra de vidro e transferir cargas. Os axentes interfaciais, por outra banda, desempeñan un papel fundamental entre a fibra de vidro e a matriz de resina. Os axentes interfaciais poden mellorar a adhesión entre a fibra de vidro e a matriz de resina e mellorar as propiedades mecánicas e a durabilidade do GFRP.
A síntese industrial xeral de GFRP require os seguintes pasos:
(1) Preparación da fibra de vidro:O material de vidro quéntase e fúndese, e prepárase en diferentes formas e tamaños de fibra de vidro mediante métodos como o debuxo ou a pulverización.
(2) Pretratamento de fibra de vidro:Tratamento superficial físico ou químico da fibra de vidro para aumentar a súa rugosidade superficial e mellorar a adhesión interfacial.
(3) Disposición da fibra de vidro:Distribuír a fibra de vidro pretratada no aparello de moldeo segundo os requisitos de deseño para formar unha estrutura de disposición de fibras predeterminada.
(4) Matriz de resina de revestimento:Recubra a matriz de resina uniformemente sobre a fibra de vidro, impregne os feixes de fibras e coloque as fibras en contacto completo coa matriz de resina.
(5) Curado:Curar a matriz de resina mediante quecemento, presurización ou uso de materiais auxiliares (por exemplo, axente de curado) para formar unha estrutura composta resistente.
(6) Despois do tratamento:O GFRP curado sométese a procesos de postratamento como recorte, pulido e pintura para acadar os requisitos finais de calidade e aparencia da superficie.
Do proceso de preparación anterior, pódese observar que no proceso deprodución de GFRP, a preparación e disposición da fibra de vidro pódese axustar segundo os diferentes fins do proceso, pódense usar diferentes matrices de resina para diferentes aplicacións e diferentes métodos de posprocesamento para lograr a produción de GFRP para diferentes aplicacións. En xeral, o GFRP adoita ter unha variedade de boas propiedades, que se describen en detalle a continuación:
(1) Livián:O PRF ten unha gravidade específica baixa en comparación cos materiais metálicos tradicionais, polo que é relativamente lixeiro. Isto faino vantaxoso en moitas áreas, como a aeroespacial, a automoción e o equipamento deportivo, onde se pode reducir o peso morto da estrutura, o que resulta nun mellor rendemento e eficiencia de combustible. Aplicado ás estruturas de edificios, a natureza lixeira do PRF pode reducir eficazmente o peso dos edificios de gran altura.
(2) Alta resistencia: Materiais reforzados con fibra de vidroteñen unha alta resistencia, especialmente a súa resistencia á tracción e á flexión. A combinación de matriz de resina reforzada con fibra e fibra de vidro pode soportar grandes cargas e tensións, polo que o material destaca polas súas propiedades mecánicas.
(3) Resistencia á corrosión:O GFRP ten unha excelente resistencia á corrosión e non é susceptible a medios corrosivos como ácidos, álcalis e auga salgada. Isto fai que o material sexa unha gran vantaxe nunha variedade de ambientes agresivos, como no campo da enxeñaría mariña, equipos químicos e tanques de almacenamento.
(4) Boas propiedades illantes:O GFRP ten boas propiedades illantes e pode illar eficazmente a condución de enerxía electromagnética e térmica. Isto fai que o material sexa amplamente utilizado no campo da enxeñaría eléctrica e o illamento térmico, como a fabricación de placas de circuíto, fundas illantes e materiais de illamento térmico.
(5) Boa resistencia á calor:GFRP tenalta resistencia á calore é capaz de manter un rendemento estable en ambientes de alta temperatura. Isto fai que sexa amplamente utilizado nos campos aeroespacial, petroquímico e de xeración de enerxía, como a fabricación de palas de motores de turbinas de gas, particións de fornos e compoñentes de equipos de centrais térmicas.
En resumo, o GFRP ten as vantaxes da alta resistencia, o peso lixeiro, a resistencia á corrosión, as boas propiedades illantes e a resistencia á calor. Estas propiedades convérteno nun material amplamente utilizado nas industrias da construción, aeroespacial, automotriz, enerxética e química.
Data de publicación: 03-01-2025