Fiberforsterket polyumer (FRP) består av plastpolymerharpiks (plastpolymerharpiks) og forsterkende fiber . Etter at de to materialene er syntetisert til FRP, kan det ikke bare opprettholde egenskapene til sitt opprinnelige materiale, Det styrker også den generelle ytelsen til FRP, noe som i stor grad forbedrer styrken og stivheten til det nye materialet.
Polymer harpikser er generelt klebrig og lett å forme, men deres hardhet er relativt svak. Harpiksen i materialet kan beskytte materialet mot slitasje og beskytte overflaten mot kjemisk korrosjon. Ikke bare det, materialet kan også brukes som bindemiddel for å forsterke fibre.
På grunn av høy styrke og lett tekstur har FRP komposittmaterialer blitt mye brukt i forsvar, luftfart og andre felt. De siste årene har anvendelsesområdet til dette materialet blitt ytterligere utvidet, og det har blitt brukt til å produsere luksusbiler, vindturbiner, komprimerte naturgasstanker og annet utstyr. Store produsenter favoriserer også FRP på grunn av sin lette vekt, høy styrke og høy stivhet. Det er et godt lett materiale og kan også spare energi under transport. I tillegg, på grunn av sin styrke, holdbarhet og kjemiske struktur, begynte FRP å bli brukt på industrielt utstyr, bygninger og annen infrastruktur.
▶FRP kompositt materiale produksjon
Produksjonsprosessen av FRP komposittmaterialer krever mye varme og trykk for å oppnå binding av komposittmaterialer.
▶Fiber forberedelse
For produksjon av karbonfiber og glassfiber FRP er høye temperaturforhold uunnværlige. Karbonfiberen kan gjøres ved å karbonisere polyakrylonitril fiber, pitch fiber, viskosefiber eller fenolisk fiber. Produksjonen av karbonfiber inkluderer fire prosesser: fiberspinning, termisk stabilisering (pre-oksidasjon), karbonisering og grafitisering. De medfølgende kjemiske endringene inkluderer dehydrogenering, cyclization, pre-oksidasjon, oksidasjon og deoxidation. Den er laget til "hvit fiber" gjennom en rekke høytemperaturovner, og deretter gjort til "svart fiber" etter oksidasjon og karbonisering. Glassfiberen er produsert av høytemperaturovn gjennom høytemperatursmelting, tegning, svingete, veving og andre prosesser, avhengig av de spesifikke kravene til de produserte delene.
▶Produksjon av deler
For tiden er det mange måter å behandle og produsere deler laget av FRP komposittmaterialer. Vanligvis, før eller under behandling av deler, blandes forsterkende fibre med polymerer, og deretter plasseres i en form, og delene blir gjort til den endelige formen ved lagdeling og oppvarmet. For noen deler med flere kanter og hjørner og mer komplekse former, kan fiber og harpiks settes inn i sporet av formen, klemmes inn i råmaterialet og deretter varmes opp. For rør og andre lange arbeidsstykker kan fiberen og harpiksen ekstruderes med en dør og herdes ved høy temperatur.
▶Materiale program
Hvis tilberedningsprosessen forbedres, kan også produksjonskostnadene og energitettheten til FRP-komposittmaterialer reduseres. Det er mye brukt i ulike applikasjoner for å oppnå energisparing og energieffektivitet forbedring.
Bil: For bilindustrien, som streber etter å oppnå lettvekt, er dette materialet svært viktig. Det kan forbedre energieffektiviteten og drivstofføkonomien til kjøretøy, samtidig som den oppfyller sikkerhetsstandarder. Hvis kjøretøyet oppnår en 10% vektreduksjon, vil drivstofføkonomien øke med 6-8%, noe som tilsvarer å utvide marsjområdet til en ren elbil med 10%. Sammenlignet med tradisjonelt stål, kan FRP glassfiber redusere massen med 25-30%, mens karbonfiber komposittmateriale kan redusere massen med 60-70%.
Vindturbin: FRP karbonfiber komposittmateriale har høy hardhet, lav vekt og sterk tretthetsmotstand. Det kan redusere vekten av turbinblader og forlenge lengden på bladene, og dermed forbedre energieffektiviteten til vindkraftproduksjon. Fra og med 2018 kan vindkraftverk bli den største forbrukeren av FRP karbonfiberkomposittmaterialer.
Komprimerte naturgasstanker: Lagertankene som brukes i kjøretøy er pålagt å ha lett tekstur og høy styrke, og kan lagre hydrogen og naturgass. Selv om FRP karbonfiber komposittmateriale oppfyller kravene til kjøretøytanker og høytrykkshydrogentanker, er kostnaden ganske høy.
Industrielt utstyr: På grunn av den høye korrosjonsbestandigheten til denne typen komposittmateriale, kan det forbedre ytelsen til industrielt utstyr og komponenter. Dette materialet kan forbedre ytelsen til varmevekslere, vifter, blåsere og annet utstyr, tåle høye temperaturer, forlenge levetiden til rør og lagertanker, og forbedre elektrisk isolasjon av mekanisk utstyr.
På grunn av utmerket ytelse av materialet, kan andre næringer og relatert utstyr som konstruksjon, veier og broer, marine fartøy og kraftoverføringslinjer være til nytte.