Wat is FRP-materiaal?

Vezelversterkte polyumer (FRP) bestaat uit kunststof polymeer hars (plastic polymeer hars) en versterkende vezels. Nadat de twee materialen zijn gesynthetiseerd in FRP, kan het niet alleen de kenmerken van zijn oorspronkelijke materiaal behouden, het versterkt ook de algehele prestaties van FRP, waardoor de sterkte en stijfheid van het nieuwe materiaal sterk worden verbeterd.

Polymeer harsen zijn over het algemeen plakkerig en gemakkelijk te vormen, maar hun hardheid is relatief zwak. De hars in het materiaal kan het materiaal beschermen tegen slijtage en het oppervlak beschermen tegen chemische corrosie. Niet alleen dat, het materiaal kan ook worden gebruikt als bindmiddel voor het versterken van vezels.

Als gevolg van hoge sterkte en lichte textuur, FRP composiet materialen zijn op grote schaal gebruikt in de verdediging, luchtvaart en andere gebieden. In de afgelopen jaren is het toepassingsbereik van dit materiaal verder uitgebreid en is het gebruikt voor de productie van luxe auto's, windturbines, gecomprimeerde aardgastanks en andere apparatuur. Grote fabrikanten ook voorstander FRP vanwege zijn lichte gewicht, hoge sterkte, en hoge stijfheid. Het is een goed lichtgewicht materiaal en kan ook energie besparen tijdens het transport. Bovendien werd FRP vanwege zijn sterkte, duurzaamheid en chemische structuur toegepast op industriële apparatuur, gebouwen en andere infrastructuur.

▶FRP composietmateriaalproductie

Het productieproces van FRP composietmaterialen vereist veel warmte en druk om de hechting van composietmaterialen te bereiken.

▶Fibervoorbereiding

Voor de productie van koolstofvezel en glasvezel FRP zijn hoge temperatuuromstandigheden onmisbaar. De koolstofvezel kan worden gemaakt door polyacrylonitrilevezel, toonhoogtevezel, viscosevezel of fenolische vezels te carboniseren. De vervaardiging van koolstofvezel omvat vier processen: vezel spinnen, thermische stabilisatie (pre-oxidatie), carbonisatie, en graphitization. De bijbehorende chemische veranderingen omvatten dehydrogenatie, cyclisatie, pre-oxidatie, oxidatie en deoxidatie. Het is gemaakt in "witte vezels" door middel van een reeks van hoge temperatuur ovens, en vervolgens gemaakt in "zwarte vezel" na oxidatie en carbonisatie. De glasvezel wordt vervaardigd door hoge temperatuur oven door middel van hoge temperatuur smelten, tekenen, wikkelen, weven en andere processen, afhankelijk van de specifieke eisen van de vervaardigde onderdelen.

▶Productie van onderdelen

Momenteel zijn er vele manieren om onderdelen gemaakt van FRP composietmaterialen te verwerken en te produceren. Over het algemeen, voor of tijdens de verwerking van onderdelen, versterkende vezels worden gemengd met polymeren, en vervolgens geplaatst in een mal, en de onderdelen worden gemaakt in de uiteindelijke vorm door gelaagdheid en verwarmd. Voor sommige delen met meer randen en hoeken en meer complexe vormen, de vezel en hars kan worden gebracht in de sleuf van de mal, geperst in de grondstof, en vervolgens verwarmd. Voor leidingen en andere lange werkstukken, de vezel en hars kan worden geëxtrudeerd met een matrijs en genezen bij hoge temperatuur.

▶Materiaal toepassing

Als het voorbereidingsproces wordt verbeterd, kunnen ook de productiekosten en de energiedichtheid van FRP-composietmaterialen worden verminderd. Het wordt veel gebruikt in verschillende toepassingen om energiebesparing en verbetering van de energie-efficiëntie te bereiken.

Auto: Voor de auto-industrie, die streeft naar lichtgewicht te bereiken, dit materiaal is zeer belangrijk. Het kan de energie-efficiëntie en het brandstofverbruik van voertuigen verbeteren en tegelijkertijd voldoen aan de veiligheidsnormen. Als het voertuig een gewichtsreductie van 10% bereikt, zal het brandstofverbruik met 6-8% toenemen, wat overeenkomt met het uitbreiden van het kruisbereik van een puur elektrisch voertuig met 10%. Vergeleken met traditioneel staal kan FRP-glasvezel de massa met 25-30% verminderen, terwijl koolstofvezel composietmateriaal de massa met 60-70% kan verminderen.

Windturbine: FRP koolstofvezel composiet materiaal heeft een hoge hardheid, licht gewicht en sterke vermoeidheidsbestendigheid. Het kan het gewicht van turbinebladen verminderen en de lengte van de bladen verlengen, waardoor de energie-efficiëntie van windenergie wordt verbeterd. Vanaf 2018 kunnen windenergiecentrales de grootste consument van FRP koolstofvezelcomposietmaterialen worden.

Gecomprimeerde aardgasopslagtanks: De opslagtanks die in voertuigen worden gebruikt, moeten lichte textuur en hoge sterkte hebben en kunnen waterstof en aardgas opslaan. Hoewel FRP koolstofvezel composietmateriaal voldoet aan de eisen van voertuigopslagtanks en hogedrukwaterstoftanks, zijn de kosten vrij hoog.

Industriële apparatuur: Door de hoge corrosiebestendigheid van dit type composietmateriaal kan het de prestaties van industriële apparatuur en componenten verbeteren. Dit materiaal kan de prestaties van warmtewisselaars, ventilatoren, blowers en andere apparatuur verbeteren, bestand zijn tegen hoge temperaturen, de levensduur van leidingen en opslagtanks verlengen en de elektrische isolatie van mechanische apparatuur verbeteren.

Als gevolg van de uitstekende prestaties van het materiaal, andere industrieën en aanverwante apparatuur, zoals de bouw, wegen en bruggen, zeeschepen, en hoogspanningslijnen kunnen profiteren.