مواد کامپوزیتی FRP و کاربردهای آن

در این مقاله به مبحث مواد کامپوزیتی FRP و کاربردهای آن می پردازیم. برای خرید و اطلاع از قیمت فوق روان کننده ، چسب کاشی ، ملات ضد اسید ، چسب کاشت میلگرد ، ترمیم کننده بتن ، گروت اپوکسی و ضد یخ و ….میتوانید با شرکت شیمی آبادگران تماس بگیرید.

مواد کامپوزیتی FRP و کاربردهای آن

پلاستیک تقویت شده با الیاف (FRP) چیست؟ مواد مورد استفاده به عنوان الیاف و پلیمر در FRP چیست؟ برای دانستن بیشتر به ادامه مطلب مراجعه کنید.

پلاستیک تقویت‌شده با الیاف (FRP) (همچنین به عنوان پلیمر تقویت‌شده با الیاف نیز شناخته می‌شود) یک ماده مرکب ساخته شده از یک ماتریس پلیمری تقویت‌شده با الیاف است.

کامپوزیت ها به عنوان یک سیستم مواد جایگزین برای مواد سنتی مانند فولاد، چوب، آلومینیوم و بتن ایجاد می شوند.

باکلیت اولین پلاستیک تقویت شده با الیاف بود.

مواد مورد استفاده به عنوان فیبر در کامپوزیت های FRP

از شیشه، کربن، بازالت یا آرامید و گاهی الیافی مانند کاغذ، چوب یا آزبست نیز استفاده می شود.

مواد مورد استفاده به عنوان پلیمر در کامپوزیت های FRP

پلیمر مورد استفاده معمولاً یک پلاستیک اپوکسی، وینیل استر یا پلی استر ترموست یا رزین فنل فرمالدئید است.

تولید مواد کامپوزیت FRP

FRP شامل دو فرآیند مجزا است، اولی فرآیندی است که در آن مواد فیبری ساخته و تشکیل می شود، دومی فرآیندی است که در آن مواد الیافی در طول قالب گیری با ماتریس پیوند می خورند.

روش های زیر برای ایجاد مواد کامپوزیت FRP بسته به نوع مولفه در حال ایجاد استفاده می شود:

• از فرآیند پالتروژن برای ایجاد کامپوزیت های FRP با شکل منظم و یکنواخت مانند میله ها، تیرها و میله ها استفاده می شود. الیاف از طریق قالب فولادی گرم شده کشیده می شوند تا پس از اشباع شدن با رزین و کشیده شدن آن به شکل مورد نیاز درآید.
• سیم پیچی رشته ای : از این روش بیشتر برای ساخت قطعات مخازن و لوله ها استفاده می شود. برای ایجاد شکل مناسب، رشته های بلند الیافی که با رزین خیس شده اند به دور قالب می پیچند.
• لمینیت دستی : لمینیت دستی یک فناوری کم هزینه است که برای ایجاد اشکال پیچیده مانند بدنه قایق و بدنه هواپیما استفاده می شود. روی یک قالب، الیاف در پارچه ای قرار می گیرند که سپس با رزین مرطوب می شود.
• تزریق خلاء : تزریق خلاء برای ایجاد اجزای FRP که فوق العاده سبک هستند استفاده می شود. برای افزایش نفوذ رزین به پارچه الیافی، اجزای FRP با رزین و فیبر در کیسه های خلاء قرار می گیرند.

خواص کامپوزیت های FRP

جزء الیاف یک کامپوزیت FRP معمولاً بخش عمده ای از استحکام مواد را تشکیل می دهد. وظیفه ماتریس این است که الیاف را در خود جای دهد و نیروها را بین آنها توزیع کند. به عنوان مثال، الیاف شیشه، که اغلب به شکل پارچه بافته شده یا حصیرهای الیافی می آید، از نظر وزن از فولاد قوی تر است. هنگامی که با رزین اپوکسی مخلوط می شود، کامپوزیت فیبر شیشه ای به دست آمده سبک، سفت و مقاوم است.

برخی از مهم ترین ویژگی های کامپوزیت های FRP به شرح زیر است:

• فوق العاده سبک
• ظرفیت کششی قوی
• مقاومت در برابر خوردگی و آب
• مقاومت در برابر هدایت الکتریکی
• مقاومت ترکیبات شیمیایی
• تحمل زیر اشعه ماوراء بنفش

ویژگی های مواد FRP

از آنجا که الیاف مختلف دارای ترکیبات شیمیایی متفاوتی هستند، عملکرد ویژگی های آنها متفاوت است. مواد متداول FRP مانند الیاف شیشه، فیبر کربن، فیبر آرامید در کاربردهای عملی نیز دارای ویژگی های متفاوتی هستند.

(1) کشش و شکل پذیری.

در مقایسه با میله فولادی، این ماده FRP دارای مقاومت کششی آشکارتر، استحکام نسبت به فولاد 50 برابر قوی تر است، استفاده از مواد FRP در کاهش وزن تأثیر آشکارتری دارد. با توجه به گزارشات تحقیقاتی مربوطه می توان دریافت که استحکام کششی FRP در محدوده مقاومت کششی، تغییر شکل آشکاری وجود نخواهد داشت، شکل پذیری بدی از وضعیت وجود نخواهد داشت، بنابراین می توان دانست که مواد FRP در استحکام کششی نسبتاً است. قوی، شکل پذیری ضعیف است.

(2) مقاومت در برابر خوردگی و دوام

مواد FRP نسبت به فولاد مقاوم‌تر در برابر خوردگی است، می‌تواند در برابر خوردگی انواع اسید، قلیایی و محیط‌های دیگر مقاومت کند، مقاومت خوبی در برابر خوردگی شیمیایی دارد. در مقابل، مواد مهندسی عمران سنتی مقاومت در برابر خوردگی ضعیفی دارند، در برابر فرسایش شیمیایی مختلف آسیب پذیر هستند، برای بهبود عمر سازه مناسب نیستند و هزینه تعمیر و نگهداری سازه نسبتاً بالا است. به خصوص در حالت بسیار خورنده، کوتاه کردن چرخه عمر سازه آسان تر است. مواد FRP از این نظر مزایای زیادی دارد و تأثیر منحصر به فردی در حفظ کیفیت سازه مهندسی دارد.

(3) احترام به خود

از آنجایی که چگالی مواد FRP به مراتب کمتر از چگالی فولاد است، برای شرایط و محیط های مختلف ساخت و ساز مناسب است. بنابراین، در ساخت و سازهای مهندسی عمران، به منظور کاهش هزینه های نیروی کار و شدت نیروی کار، به طور کلی از این متریال استفاده می شود. می تواند کیفیت پروژه را تضمین کند، هزینه پروژه را کاهش دهد و در مقاوم سازی ساختمان قدیمی، مزایای استفاده از مصالح FRP بیشتر به چشم می خورد.

(4) ضریب انبساط حرارتی و جنبه الاستیک

مواد FRP در ساخت و سازهای مهندسی عمران باید با بتن مخلوط شوند، زیرا ضریب انبساط حرارتی بین این دو نزدیک است، اختلاف دما نسبتا زیادی وجود نخواهد داشت، مخلوط به راحتی جامد می شود، پس از انجماد، هیچ ترکی به دلیل وجود نخواهد داشت. اختلاف دمای داخلی در عین حال، مواد FRP در مقایسه با میله فولادی مدول الاستیک کمتری دارند.

(5) جنبه های دیگر

مواد FRP نیز دارای کاستی هایی است. به دلیل فرآیندهای تولید و فرآوری بیشتر، قیمت آن بالا است. در عین حال، مواد در مقاومت در برابر آتش، استحکام الیاف عمودی و قالب الاستیک به اندازه کافی خوب نیستند. اگرچه این محصول دارای مزایای آشکاری مانند عایق، عایق حرارتی و غیره است، اما اغلب نمی تواند در هر مناسبتی نقش داشته باشد.​

بیشتر بخوانید: چسب کاشت میلگرد اپوکسی

خرید و قیمت فوق روان کننده ، چسب کاشی ، ملات ضد اسید ، چسب کاشت میلگرد ، ترمیم کننده بتن ، گروت اپوکسی و ضد یخ شرکت شیمی آبادگران