Por favor, dame algunas sugerencias.
[1]Nombre científico del plástico reforzado con fibra de vidrio. Es un material compuesto compuesto por fibra de vidrio y sus productos (tela de vidrio, cinta, fieltro, hilo, etc.). ) como material de refuerzo y resina sintética como material de matriz. El concepto de materiales compuestos significa que un material no puede cumplir con los requisitos de uso y es necesario combinar dos o más materiales para formar otro material que pueda satisfacer los requisitos de las personas, es decir, materiales compuestos. Por ejemplo, aunque un solo tipo de fibra de vidrio tiene una alta resistencia, las fibras están sueltas entre sí y solo pueden soportar fuerzas de tracción, pero no pueden soportar tensiones de flexión, corte y compresión. No es fácil formar una forma geométrica fija, por lo que. es suelto y suave. Si se unen con resina sintética, se pueden convertir en diversos productos rígidos con formas fijas, que pueden soportar no sólo esfuerzos de tracción, sino también esfuerzos de flexión, compresión y corte. Éste constituye un compuesto de matriz plástica reforzado con fibra de vidrio. Debido a que su resistencia es comparable a la del acero, también contiene componentes de vidrio y tiene color, forma, resistencia a la corrosión, aislamiento eléctrico, aislamiento térmico y otras propiedades como el vidrio. Al igual que el vidrio, también formó parte de la historia el nombre popular de "plásticos reforzados con fibra de vidrio". Este término fue propuesto por el camarada Lai, ex Ministro del Ministerio de Industria de Materiales de Construcción en 1958, y fue promovido a nivel nacional por el Sistema de Materiales de Construcción y todavía se utiliza ampliamente en la actualidad. Se puede ver que FRP se refiere a plásticos reforzados con fibra de vidrio como material de refuerzo y resina sintética como aglutinante. En el extranjero se le llama FRP. Con el desarrollo de la industria del FRP en mi país, el FRP, como material de refuerzo a base de plástico, se ha expandido de fibra de vidrio a fibra de carbono, fibra de boro, fibra de aramida, fibra de alúmina y fibra de carburo de silicio. No hay duda de que los plásticos reforzados fabricados con estas nuevas fibras son materiales compuestos reforzados con fibras de alto rendimiento y no pueden resumirse con el nombre común de FRP. Teniendo en cuenta el origen y desarrollo histórico, generalmente se utilizan materiales compuestos de FRP, y ese nombre es más completo.
[Editar este párrafo] Propiedades físicas y químicas
El vidrio es duro y frágil, tiene buena transparencia, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión. Al mismo tiempo, el acero es duro, no quebradizo y puede soportar altas temperaturas. Entonces la gente empezó a pensar que si pudiéramos crear un vidrio que fuera duro, resistente a las altas temperaturas y a la corrosión, pero también tan duro e irrompible como el acero, entonces este material sería de gran utilidad. Después de investigaciones y experimentos, finalmente se logró crear un material compuesto de este tipo. Lo que puede rivalizar con el acero es la fibra de vidrio. Primero veamos un experimento para ver si funciona bien. En un valle rodeado de montañas y árboles se está llevando a cabo un experimento. El hombre detrás del búnker, a 200 metros de distancia, miraba fijamente una botella de oxígeno en medio del valle. El compresor de aire gira rítmicamente e infla continuamente el cilindro de oxígeno a través del tubo de acero aleado. El indicador del manómetro afecta el corazón de todos. La lectura aumentó gradualmente de 100-200-400-500 hasta que 700 kg fue 1 cm2, solo se escuchó un ruido fuerte, ¡el cilindro de oxígeno explotó! La gente alrededor vitoreaba: "¡Éxito!". La bombona de oxígeno es un recipiente resistente a altas presiones. La presión de trabajo que soporta es de 150kg/cm2. Para un uso seguro, se requiere soportar tres veces la presión de trabajo, es decir, 450 kg/cm2. Está calificado si no explota. El cilindro de oxígeno probado anteriormente superó con creces los requisitos de diseño. ¿De qué acero está hecho esto? Está fabricado con plástico reforzado con fibra de vidrio, más precisamente, vidrio y plástico. El vidrio es un material duro y quebradizo que se rompe al dejarlo caer. ¿La fibra de vidrio con este nombre de vidrio puede resistir una caída? Entonces se llevó a cabo un nuevo experimento. Infle otro cilindro de oxígeno de fibra de vidrio a 150 kg/cm2 y luego hágalo rodar valle abajo desde la cima de la montaña. Chocó con las rocas escarpadas y rodó hasta el fondo sin estallar. El cilindro de oxígeno de fibra de vidrio pasó la inspección de evaluación de calidad. La resistencia a la tracción del vidrio ordinario es sólo una octava parte de la del acero ordinario.
El vidrio se funde y se transforma en fibras de vidrio tan delgadas como una décima parte del diámetro de un cabello humano. El vidrio duro y frágil original se convierte en fibras de vidrio suaves y estirables, y su resistencia a la tracción puede aumentar más de diez veces. Como todos sabemos, los bloques de cemento resisten la compresión y el acero resiste la tensión. Usando acero como tendones y cemento, arena y grava como músculos, se condensan en un solo cuerpo, se complementan entre sí y se vuelven extremadamente fuertes: esto es hormigón armado. Del mismo modo, si utilizamos fibra de vidrio como tendones y resinas sintéticas (plásticos fenólicos, resinas epoxi, resinas de poliéster) como músculos, la resistencia a la tracción del material puede ser comparable a la del acero, de ahí el nombre FRP.
[Editar este párrafo] Ventajas y Desventajas
Peso ligero y alta resistencia
La densidad relativa está entre 1,5 y 2,0, que es sólo 1/1 de Acero al carbono 4 ~ 1/5, pero la resistencia a la tracción es cercana o incluso superior al acero al carbono, y la resistencia específica es comparable a la del acero de aleación de alta calidad. Por ello, ha logrado resultados sobresalientes en productos que necesitan reducir su propio peso, como la aviación, cohetes, naves espaciales y recipientes de alta presión. La resistencia a la tracción, flexión y compresión de algunos FRP epoxi puede alcanzar más de 400 MPa. La densidad, resistencia y resistencia específica de algunos materiales se muestran en la Tabla 1-1.
Buena resistencia a la corrosión
El FRP es un material muy resistente a la corrosión y es muy resistente al aire, al agua, a los ácidos, a los álcalis, a las sales y a diversos aceites y disolventes. Se ha utilizado en todos los aspectos de la protección química contra la corrosión y está reemplazando al acero al carbono, al acero inoxidable, a la madera y a los metales no ferrosos.
Buenas propiedades eléctricas
Es un excelente material aislante y se utiliza para fabricar aislantes. Y aún puede proteger buenas propiedades dieléctricas a altas frecuencias. Las microondas tienen buena permeabilidad y se utilizan ampliamente en radomos.
Buenas propiedades térmicas
La conductividad térmica de la fibra de vidrio es baja, 1,25 ~ 1,67 kJ/(m·h·k) a temperatura ambiente, que es sólo 1/100 ~ 1/ 1000 de metal, es un excelente material aislante térmico. En el caso de temperaturas ultraaltas instantáneas, es un material ideal resistente al calor y a la ablación, que puede proteger la nave espacial de la erosión del flujo de aire de alta velocidad por encima de 2000°C.
Buena capacidad de diseño
① Los productos con diversas estructuras se pueden diseñar de manera flexible según las necesidades para cumplir con los requisitos de uso y hacer que el producto tenga buena integridad. ② La selección de materiales puede satisfacer plenamente el rendimiento del producto, tales como: resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas instantáneas, resistencia particularmente alta en una determinada dirección del producto, buenas propiedades dieléctricas, etc.
Excelente capacidad de fabricación
①El proceso de moldeo se puede seleccionar de manera flexible según la forma, los requisitos técnicos, el uso y la cantidad del producto. (2) El proceso es simple, se puede formar de una sola vez y tiene efectos económicos sobresalientes, especialmente para productos con formas complejas y pequeñas cantidades que son difíciles de formar, se destacan sus ventajas técnicas.
[Editar este párrafo] no es suficiente
Módulo elástico bajo
El módulo elástico de la fibra de vidrio es el doble que el de la madera, pero 10 veces menor que el del acero ( E=2,1×106), por lo que a menudo siento que la estructura del producto no es lo suficientemente rígida y se deforma fácilmente. Puede fabricarse en estructuras de carcasa delgada y estructuras tipo sándwich, y también puede estar compuesto de fibras o refuerzos de alto módulo.
Pobre resistencia a la temperatura a largo plazo
Generalmente, el FRP no se puede utilizar a altas temperaturas durante mucho tiempo. Generalmente, la resistencia del poliéster FRP cae significativamente por encima de 50 °C y es solo. utilizado por debajo de 100°C. Generalmente, la resistencia del FRP epoxi disminuye significativamente por encima de los 60 °C. Sin embargo, puede elegir resina resistente a altas temperaturas para mantener la temperatura de trabajo a largo plazo entre 200 y 300 ℃.
Alienación
El fenómeno del envejecimiento es el mismo defecto de los plásticos, y la fibra de vidrio no es una excepción. Bajo la acción de los rayos ultravioleta, el viento, la arena, la lluvia, la nieve, los medios químicos y el estrés mecánico, es fácil provocar una degradación del rendimiento.
Baja resistencia al corte interlaminar
La resistencia al corte interlaminar la soporta la resina, por lo que es muy baja. La adhesión entre capas se puede mejorar seleccionando el proceso y utilizando agentes adherentes. Lo más importante es evitar el corte entre capas al diseñar el producto.
[Editar este párrafo] Los métodos de producción de FRP se pueden dividir básicamente en dos categorías: contacto húmedo y prensado en seco. Por ejemplo, según las características del proceso, existen moldeo por colocación manual, moldeo por laminación, método RTM, método de extrusión, moldeo por compresión, moldeo por bobinado, etc.
El moldeado por colocación manual incluye el método de colocación manual, el método de prensado de bolsas, el método de recubrimiento por aspersión, el método de colocación húmeda a baja presión y el método de colocación manual difusa. Actualmente, existen cuatro métodos de moldeo más utilizados en el mundo. ①Método de pasta manual: utilizado principalmente en Noruega, Japón, Reino Unido, Dinamarca y otros países. ②Método de pulverización: Los principales países utilizados son Suecia, Estados Unidos, Noruega, etc. ③ Método de moldeo: utilizado principalmente en Alemania, etc. ④RTM (Moldeo por transferencia de resina): Los países utilizados son principalmente Europa, América y Japón. También existen: bobinado de fibra, pultrusión y fundición por prensado en caliente, etc. Más del 90% de los productos de FRP de China se pegan a mano y el resto se moldean, enrollan y laminan (ver Capítulo 11). El método japonés de colocación manual todavía representa el 50%. Desde la perspectiva de países de todo el mundo, el cuidado de las manos todavía representa una proporción considerable, lo que demuestra que todavía tiene vitalidad. La característica del método de laminación manual es que utiliza resina húmeda para el moldeo, tiene un equipo simple y de bajo costo, y puede pegar un producto completo de más de 10 metros a la vez. Las desventajas son la baja mecanización, el largo ciclo de producción y la calidad inestable. En los últimos años, mi país ha introducido equipos de extrusión, pulverización, bobinado y otros equipos de proceso procedentes del extranjero. Con el desarrollo de la industria del FRP, seguirán surgiendo nuevos métodos de proceso.
[Editar este párrafo] Propósito
El plástico reforzado con fibra de vidrio es un material compuesto que se ha desarrollado rápidamente en los últimos cincuenta años. El 70% de la producción de fibra de vidrio se utiliza para fabricar FRP. El FRP tiene una gran dureza y es mucho más ligero que el acero. Se puede utilizar como tanques de combustible y tuberías para aviones a reacción para reducir el peso del avión. Los astronautas que aterrizaron en la luna llevaban botellas de oxígeno en miniatura, también hechas de plástico reforzado con fibra de vidrio. La fibra de vidrio es fácil de procesar, no se oxida y no requiere pintura. Nuestro país ha utilizado ampliamente el FRP para fabricar diversas lanchas pequeñas, botes salvavidas, yates y automóviles, ahorrando mucho acero. Las tejas de fibra de vidrio, también conocidas como tejas transparentes, son un material de iluminación que se utiliza junto con estructuras de acero. Se compone principalmente de un revestimiento de alto rendimiento, poliéster reforzado y fibra de vidrio. El revestimiento tiene buenos efectos anti-ultravioleta y antiestático. La función anti-ultravioleta es proteger el poliéster de los paneles de iluminación de fibra de vidrio del amarillamiento, el envejecimiento y la pérdida prematura de transmisión de luz. Antiestático es garantizar que el polvo de la superficie sea fácilmente arrastrado por la lluvia o por el viento, manteniendo la superficie limpia y hermosa. Debido a su calidad estable y durabilidad, es muy popular entre los clientes. Los productos pueden usarse ampliamente como accesorios en las industrias de membranas de techos y paredes de edificios industriales/comerciales/civiles, lo cual es conveniente, rápido y ahorra costos. Puede imitar una variedad de efectos materiales y es popular entre la gente. Las plantas químicas también utilizan resina fenólica FRP en lugar de acero inoxidable como diversos equipos resistentes a la corrosión, lo que extiende enormemente la vida útil del equipo. El FRP no es magnético y no bloquea el paso de ondas electromagnéticas. Usarlo como radomo de misiles es como ponerle un par de gafas protectoras al misil, que no sólo bloquean la "línea de visión" del radar sino que también desempeñan un papel protector. Actualmente, las cúpulas de muchos misiles y estaciones de radar terrestres están hechas de fibra de vidrio. En el siglo XXI, gracias a la buena transmitancia de ondas y el rendimiento del FRP, y con la gran popularidad de las comunicaciones por telefonía móvil, el FRP se utiliza ampliamente para fabricar radomos 2G y 3G. La fibra de vidrio juega un papel muy bueno en el embellecimiento de la comunidad con su buena formabilidad y embellecimiento de la apariencia. Los productos en esta área incluyen cubiertas de alambre de acero para columnas cuadradas, piedras simuladas, árboles paisajísticos utilizados en la naturaleza y otros plásticos reforzados con fibra de vidrio, que también han hecho grandes contribuciones a la mejora de la calidad del agua para deportes. Desde el deporte del salto con pértiga, el récord más alto establecido por un atleta usando una pértiga de madera es de 3,05 metros. Posteriormente se utilizaron cañas de bambú. En 1942, el récord se mejoró a 4,77 metros. La ventaja de las cañas de bambú es que son ligeras y elásticas. La desventaja es que el extremo inferior es más grueso y el extremo superior es más delgado. Es muy difícil mejorar el récord, por lo que la gente usa postes de aleación de aluminio en lugar de postes de bambú. Aunque es ligero y resistente, no es lo suficientemente elástico. De esta forma, de 1942 a 1957, el récord más alto de salto con pértiga sólo aumentó 1 centímetro en quince años. Pero desde la aparición de nuevas pértigas de fibra de vidrio, debido a que son ligeras y flexibles, el récord ha aumentado rápidamente. Ahora el récord de salto con pértiga ha superado la marca de los 6 metros. Hoy en día, la fibra de vidrio también se utiliza mucho en la vida de las personas. La gente lo llama cariñosamente "plástico reforzado con fibra de vidrio". Debido a que algunas variedades especiales de FRP aún conservan muchas de las ventajas del vidrio, como la transparencia, la gente lo usa como vidrio para ventanas, que puede bloquear los rayos ultravioleta del sol e iluminar la habitación. La gente también lo usa para fabricar diversas necesidades diarias duraderas. Como utensilios de baño, utensilios de cocina, artículos de tocador, etc.
[Editar este párrafo] Aplicación en el mercado
El plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) es un material compuesto.
Debido a sus ventajas de rendimiento únicas, el FRP se ha utilizado ampliamente en más de diez industrias relacionadas, como la aeroespacial, ferroviaria, construcción decorativa, muebles para el hogar, exhibidores publicitarios, regalos artesanales, materiales de construcción y artículos sanitarios, atraque de yates, materiales deportivos y saneamiento. proyectos. , y ha sido muy elogiado, convirtiéndose en el favorito de los comerciantes en la nueva era de la industria de materiales. Los productos FRP también son diferentes de los productos materiales tradicionales y son mucho mejores que los productos tradicionales en términos de rendimiento, uso y vida útil. Sus características de estilo sencillo, personalización y combinación aleatoria de colores son las favoritas de los comerciantes y vendedores. ¡Ocupa una participación de mercado cada vez mayor y tiene un futuro brillante! En concreto, existen las siguientes industrias: metalurgia ferrosa, metalurgia no ferrosa, industria eléctrica, industria del carbón, industria petroquímica, industria química, industria mecánica y eléctrica, industria textil, fabricación de automóviles y motocicletas, industria ferroviaria, industria naval, industria de la construcción. , industria ligera, industria alimentaria, industria electrónica, industria postal y de telecomunicaciones, industria cultural, industria deportiva y de entretenimiento, agricultura, comercio, industria médica y sanitaria, aplicaciones militares y civiles. Las principales categorías de productos de FRP utilizados en estos sectores industriales incluyen: equipos de ventilación de minas, equipos de coquización y equipos relacionados, equipos relacionados con la fundición de tierras raras y ferroaleaciones, equipos de laminación en frío y galvanoplastia, equipos de transmisión y transformación de energía, equipos de generación de energía eólica, energía térmica. tuberías de agua de generación, equipos de agua de refrigeración, herramientas de mantenimiento y administración de energía, árboles fénix de minas de carbón, bolsas de agua a prueba de explosiones, dispositivos a prueba de explosiones, componentes y equipos relacionados con la minería petrolera, equipos petroquímicos, equipos químicos, materiales de construcción químicos, ventilación de minas equipos, piezas de motores, repuestos, equipos de galvanoplastia, turbinas eólicas y componentes, equipos, instalaciones y componentes de impresión y teñido de textiles, materiales y componentes para la fabricación de automóviles, materiales y componentes de mantenimiento de automóviles, material rodante ferroviario y materiales y componentes de instalaciones relacionadas, señalización ferroviaria materiales del sistema y componentes relacionados, accesorios e instalaciones auxiliares para diversos ríos, lagos, barcos y grandes buques de acero. Instalaciones y materiales de construcción, baños, cocinas, puertas y ventanas, tejas corrugadas, torres de enfriamiento, instalaciones de ventilación y aire acondicionado de edificios, plantillas de construcción, etc. , Instalaciones relacionadas con la industria papelera y química diaria, electrodomésticos, alcohol, curtido, materiales para muebles, usos de tanques de almacenamiento de alimentos, equipos industriales electrónicos, materiales de bienes de consumo y accesorios de equipos electrónicos, instalaciones de soporte para equipos postales y de telecomunicaciones, equipos deportivos, equipos de entretenimiento y Instalaciones relacionadas, equipos de riego por aspersión agrícola.