El desenvolupament del GFRP prové de la creixent demanda de nous materials de més alt rendiment, més lleugers, més resistents a la corrosió i més eficients energèticament. Amb el desenvolupament de la ciència dels materials i la millora contínua de la tecnologia de fabricació, el GFRP ha anat guanyant gradualment una àmplia gamma d'aplicacions en diversos camps. El GFRP generalment consisteix enfibra de vidrei una matriu de resina. Concretament, el GFRP consta de tres parts: fibra de vidre, matriu de resina i agent interfacial. Entre elles, la fibra de vidre és una part important del GFRP. La fibra de vidre es fabrica fonent i estirant el vidre, i el seu component principal és el diòxid de silici (SiO2). Les fibres de vidre tenen els avantatges d'una alta resistència, baixa densitat, resistència a la calor i a la corrosió per proporcionar resistència i rigidesa al material. En segon lloc, la matriu de resina és l'adhesiu per al GFRP. Les matrius de resina més utilitzades inclouen resines de polièster, epoxi i fenòliques. La matriu de resina té una bona adherència, resistència química i resistència a l'impacte per fixar i protegir la fibra de vidre i transferir càrregues. Els agents interfacials, d'altra banda, tenen un paper clau entre la fibra de vidre i la matriu de resina. Els agents interfacials poden millorar l'adhesió entre la fibra de vidre i la matriu de resina i millorar les propietats mecàniques i la durabilitat del GFRP.
La síntesi industrial general de GFRP requereix els passos següents:
(1) Preparació de fibra de vidre:El material de vidre s'escalfa i es fon, i es prepara en diferents formes i mides de fibra de vidre mitjançant mètodes com el dibuix o la polvorització.
(2) Pretractament de fibra de vidre:Tractament superficial físic o químic de la fibra de vidre per augmentar la seva rugositat superficial i millorar l'adherència interfacial.
(3) Disposició de la fibra de vidre:Distribuïu la fibra de vidre pretractada a l'aparell de modelat segons els requisits de disseny per formar una estructura de disposició de fibres predeterminada.
(4) Matriu de resina de recobriment:Recobriu la matriu de resina uniformement sobre la fibra de vidre, impregneu els feixos de fibres i poseu les fibres en contacte complet amb la matriu de resina.
(5) Curació:Curar la matriu de resina escalfant-la, pressuritzant-la o utilitzant materials auxiliars (per exemple, un agent de curat) per formar una estructura composta resistent.
(6) Posttractament:El GFRP curat se sotmet a processos de posttractament com ara retall, polit i pintura per aconseguir els requisits finals de qualitat i aspecte de la superfície.
Del procés de preparació anterior, es pot veure que en el procés deproducció de GFRP, la preparació i la disposició de la fibra de vidre es poden ajustar segons els diferents propòsits del procés, diferents matrius de resina per a diferents aplicacions i diferents mètodes de postprocessament es poden utilitzar per aconseguir la producció de GFRP per a diferents aplicacions. En general, el GFRP sol tenir una varietat de bones propietats, que es descriuen detalladament a continuació:
(1) Lleuger:El GFRP té una gravetat específica baixa en comparació amb els materials metàl·lics tradicionals i, per tant, és relativament lleuger. Això el fa avantatjós en moltes àrees, com ara l'aeroespacial, l'automoció i l'equipament esportiu, on es pot reduir el pes mort de l'estructura, cosa que resulta en un millor rendiment i eficiència de combustible. Aplicat a estructures d'edificis, la naturalesa lleugera del GFRP pot reduir eficaçment el pes dels edificis alts.
(2) Alta resistència: Materials reforçats amb fibra de vidretenen una alta resistència, especialment la seva resistència a la tracció i a la flexió. La combinació de matriu de resina reforçada amb fibra i fibra de vidre pot suportar grans càrregues i tensions, de manera que el material destaca en propietats mecàniques.
(3) Resistència a la corrosió:El GFRP té una excel·lent resistència a la corrosió i no és susceptible a medis corrosius com ara àcids, àlcalis i aigua salada. Això fa que el material sigui un gran avantatge en una varietat d'entorns durs, com ara en el camp de l'enginyeria marina, els equips químics i els tancs d'emmagatzematge.
(4) Bones propietats aïllants:El GFRP té bones propietats aïllants i pot aïllar eficaçment la conducció d'energia electromagnètica i tèrmica. Això fa que el material s'utilitzi àmpliament en el camp de l'enginyeria elèctrica i l'aïllament tèrmic, com ara la fabricació de plaques de circuits, mànigues aïllants i materials d'aïllament tèrmic.
(5) Bona resistència a la calor:El GFRP téalta resistència a la calori és capaç de mantenir un rendiment estable en entorns d'alta temperatura. Això fa que sigui àmpliament utilitzat en els camps aeroespacial, petroquímic i de generació d'energia, com ara la fabricació de pales de motors de turbines de gas, envans de forns i components d'equips de centrals tèrmiques.
En resum, el GFRP té els avantatges d'una alta resistència, lleugeresa, resistència a la corrosió, bones propietats aïllants i resistència a la calor. Aquestes propietats el converteixen en un material àmpliament utilitzat en les indústries de la construcció, aeroespacial, automotriu, energètica i química.
Data de publicació: 03-01-2025