วัสดุ FRP คืออะไร?

โพลียูมเสริมแรงไฟเบอร์ (FRP) ประกอบด้วยเรซินพอลิเมอร์พลาสติก (เรซินพอลิเมอร์พลาสติก) และเส้นใยเสริมแรง หลังจากวัสดุทั้งสองถูกสังเคราะห์เป็น FRP มันไม่เพียง แต่สามารถรักษาลักษณะของวัสดุดั้งเดิมแต่ยังเสริมสร้างประสิทธิภาพโดยรวมของ FRP ช่วยปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของวัสดุใหม่

เรซินพอลิเมอร์โดยทั่วไปเหนียวและง่ายต่อการขึ้นรูป แต่ความแข็งของพวกเขาค่อนข้างอ่อนแอ เรซินที่มีอยู่ในวัสดุสามารถปกป้องวัสดุจากการขัดถูและปกป้องพื้นผิวจากการกัดกร่อนของสารเคมี ไม่เพียงแค่นั้นวัสดุยังสามารถใช้เป็นสารยึดยึดสําหรับเสริมเส้นใย

เนื่องจากความแข็งแรงสูงและเนื้อสัมผัสที่เบาวัสดุคอมโพสิต FRP มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการป้องกันการบินและสาขาอื่น ๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาช่วงการใช้งานของวัสดุนี้ได้รับการขยายเพิ่มเติมและมีการใช้ในการผลิตรถยนต์หรูกังหันลมถังก๊าซธรรมชาติอัดและอุปกรณ์อื่น ๆ ผู้ผลิตรายใหญ่ยังชื่นชอบ FRP เนื่องจากน้ําหนักเบามีความแข็งแรงสูงและความแข็งแกร่งสูง มันเป็นวัสดุที่มีน้ําหนักเบาที่ดีและยังสามารถประหยัดพลังงานในระหว่างการขนส่งของ นอกจากนี้เนื่องจากความแข็งแรงความทนทานและโครงสร้างทางเคมี FRP จึงเริ่มนําไปใช้กับอุปกรณ์อุตสาหกรรมอาคารและโครงสร้างพื้นฐานอื่น ๆ

▶การผลิตวัสดุคอมโพสิตFRP

กระบวนการผลิตวัสดุคอมโพสิต FRP ต้องการความร้อนและความดันจํานวนมากเพื่อให้ได้พันธะของวัสดุคอมโพสิต

▶การเตรียมไฟเบอร์

สําหรับการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์และไฟเบอร์แก้ว FRP สภาพอุณหภูมิสูงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ คาร์บอนไฟเบอร์สามารถทําโดยการอัดลมเส้นใยโพลีacrylonitrile, เส้นใยสนาม, เส้นใยวิสโคสหรือเส้นใยฟีนอลของ การผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ประกอบด้วยสี่กระบวนการ: การปั่นไฟเบอร์, เสถียรภาพทางความร้อน (ก่อนออกซิเดชัน), การเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่มาพร้อมกับได้แก่ dehydrogenation, วัฏจักร, การเกิดออกซิเดชันล่วงหน้า, การเกิดออกซิเดชันและ deoxidation มันทําเป็น "เส้นใยสีขาว" ผ่านชุดของเตาอบที่มีอุณหภูมิสูงแล้วทําเป็น "เส้นใยสีดํา" หลังจากการเกิดออกซิเดชันและคาร์บอเนต ใยแก้วผลิตโดยเตาอุณหภูมิสูงผ่านการหลอมอุณหภูมิสูง, ภาพวาด, คดเคี้ยว, การทอผ้าและกระบวนการอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของชิ้นส่วนที่ผลิต

▶การผลิตชิ้นส่วน

ปัจจุบันมีหลายวิธีในการประมวลผลและผลิตชิ้นส่วนที่ทําจากวัสดุคอมโพสิต FRP โดยทั่วไปก่อนหรือระหว่างการประมวลผลของชิ้นส่วนเส้นใยเสริมจะถูกผสมกับโพลิเมอร์แล้ววางไว้ในแม่พิมพ์และชิ้นส่วนจะถูกทําเป็นรูปร่างสุดท้ายโดยชั้นและอุ่น สําหรับบางส่วนที่มีขอบและมุมมากขึ้นและรูปร่างที่ซับซ้อนมากขึ้นเส้นใยและเรซินสามารถใส่ลงในช่องของแม่พิมพ์บีบเข้าไปในวัตถุดิบแล้วอุ่น สําหรับท่อและชิ้นงานยาวอื่น ๆ เส้นใยและเรซินสามารถอัดด้วยตายและหายขาดที่อุณหภูมิสูง

▶แอปพลิเคชันเมทเทรียล

หากกระบวนการเตรียมได้รับการปรับปรุงต้นทุนการผลิตและความหนาแน่นของพลังงานของวัสดุคอมโพสิต FRP อาจลดลง มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่างๆเพื่อให้บรรลุการประหยัดพลังงานและการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ

รถยนต์: สําหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ซึ่งมุ่งมั่นที่จะบรรลุน้ําหนักเบาวัสดุนี้มีความสําคัญมาก สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการประหยัดน้ํามันเชื้อเพลิงของยานพาหนะในขณะที่ยังเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย หากยานพาหนะสามารถลดน้ําหนักได้ 10% การประหยัดน้ํามันเชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้น 6-8% ซึ่งเทียบเท่ากับการขยายช่วงการล่องเรือของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ 10% เมื่อเทียบกับเหล็กแบบดั้งเดิมไฟเบอร์แก้ว FRP สามารถลดมวลได้ 25-30% ในขณะที่วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์สามารถลดมวลได้ 60-70%

กังหันลม: วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ FRP มีความแข็งแรงสูงน้ําหนักเบาและความต้านทานความเมื่อยล้าที่แข็งแกร่ง มันสามารถลดน้ําหนักของใบพัดกังหันและขยายความยาวของใบมีดซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของการผลิตพลังงานลม ในปี 2018 โรงไฟฟ้าพลังงานลมอาจกลายเป็นผู้บริโภคที่ใหญ่ที่สุดของวัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์คาร์บอน FRP

ถังเก็บก๊าซธรรมชาติอัด: ถังเก็บที่ใช้ในยานพาหนะจะต้องมีเนื้อสัมผัสที่เบาและมีความแข็งแรงสูงและสามารถเก็บไฮโดรเจนและก๊าซธรรมชาติ แม้ว่าวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ FRP จะเป็นไปตามข้อกําหนดของถังเก็บยานพาหนะและถังไฮโดรเจนแรงดันสูง แต่ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง

อุปกรณ์อุตสาหกรรม: เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนสูงของวัสดุคอมโพสิตประเภทนี้มันสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์และส่วนประกอบอุตสาหกรรม วัสดุนี้อาจปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพัดลมโบลเวอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงยืดอายุการใช้งานของท่อและถังเก็บและปรับปรุงฉนวนไฟฟ้าของอุปกรณ์เครื่องจักรกล

เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของวัสดุอุตสาหกรรมอื่น ๆ และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องเช่นการก่อสร้างถนนและสะพานเรือเดินทะเลและสายส่งกําลังอาจได้รับประโยชน์