FRP vs GRP
Trong kỹ thuật hiện đại, vật liệu đóng một vai trò quan trọng xác định thiết kế, cấu trúc, hiệu suất và hiệu quả của sản phẩm. Đôi khi, các vật liệu kỹ thuật tự nhiên không thể đáp ứng các thông số kỹ thuật của sản phẩm. Do đó, các vật liệu mới đã được phát triển để đáp ứng nhiều yêu cầu kỹ thuật khác nhau bằng cách kết hợp hai hoặc nhiều vật liệu với nhau. Chúng được gọi là vật liệu composite.
Bê tông, ván ép, Aerogel và sợi carbon là các polyme được gia cố; tất cả đều là vật liệu composite. Bài báo này tập trung vào một loại vật liệu composite cụ thể, được gọi là polyme gia cố bằng sợi. Những vật liệu này có trọng lượng nhẹ, bền và chắc chắn.
Nhựa / Polyme gia cường bằng sợi (FRP) là gì?
Polyme gia cố bằng sợi được làm từ hai thành phần chính; sợi và ma trận polyme. Trong FRP, sợi được nhúng trong một ma trận polyme. Cấu trúc này mang lại các tính chất hóa học và vật lý hoàn toàn khác với các đặc tính của từng vật liệu. Trên thực tế, những vật liệu này đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cao hơn so với các vật liệu thông thường. Do đó, vật liệu tổng hợp được ứng dụng trong các công việc chế tạo ít phức tạp hơn đến rất phức tạp và đòi hỏi cao. Các ngành công nghiệp cơ khí, dân dụng, y sinh, hàng hải và hàng không vũ trụ là những người sử dụng chính vật liệu composite.
Vai trò chính của sợi là cung cấp sức mạnh và độ cứng cho vật liệu. Nhưng riêng sợi thì giòn (ví dụ: thủy tinh). Do đó, các sợi được bọc trong một lớp phủ bằng vật liệu polyme. Ma trận polyme giữ các sợi ở vị trí của chúng và chuyển tải giữa các sợi. Nó cũng góp phần vào độ bền cắt giữa các lớp.
Các loại sợi được sử dụng trong composite như sau; Kính E, kính S, Thạch anh, Aramid (Kevlar 49), Spectra 1000, Carbon (AS4), Carbon (IM-7), Graphite (P-100) và Boron. Polyeste, Vinyl Este, Epoxit, Bismaleimit, Polyimit và Phenolic là những polyme được sử dụng. Mỗi polyme có các tính chất hóa học và vật lý khác nhau; do đó, đóng góp khác nhau vào cấu trúc hỗn hợp. Do đó, các đặc tính của hỗn hợp cũng khác nhau dựa trên polyme.
Polyester và vinyl là những vật liệu có chi phí thấp, do đó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thương mại. Epoxit được sử dụng cho ma trận sợi liên tục hiệu suất cao. Nó cũng hoạt động tốt hơn vinyl và polyester trong điều kiện nhiệt độ cao. Bismaleimit và Polyimit là ma trận nhựa nhiệt độ cao để sử dụng trong các ứng dụng kỹ thuật quan trọng về nhiệt độ. Phenolics là hệ thống nhựa nhiệt độ cao có khả năng chống khói và chống cháy tốt; do đó, được sử dụng trong nội thất máy bay.
Nhựa gia cường thủy tinh (GRP) / Nhựa gia cường sợi thủy tinh (GFRP) là gì?
Nhựa gia cường thủy tinh, thường được gọi là sợi thủy tinh, là một polyme được gia cố bằng sợi với các sợi thủy tinh trong cấu trúc tổng hợp. Polyme thường là epoxy, polyester hoặc vinyl. Vật liệu sợi thủy tinh thường được sử dụng trong máy bay và tàu lượn giải trí hiệu suất cao, tàu thuyền, ô tô, bồn tắm, bồn tắm nước nóng, bể chứa nước, sản phẩm lợp mái, ống, tấm ốp, vật đúc, ván lướt sóng và da cửa ngoài.
Sự khác biệt giữa FRP và GRP là gì?
• FRP là một vật liệu tổng hợp, trong đó các sợi có độ bền cao được bao gồm trong một ma trận polyme. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng thương mại và kỹ thuật do độ bền cao và trọng lượng nhẹ. FRP được sử dụng rộng rãi để thay thế cho kim loại và gỗ. Ví dụ điển hình nhất là việc sử dụng polyme gia cố bằng sợi carbon (CFRP) thay vì nhôm và titan hoặc thép cao cấp trong máy bay.
• Sợi thủy tinh hoặc GRP là vật liệu tổng hợp được làm từ sợi thủy tinh và sử dụng polyeste, vinyl hoặc epoxy làm polyme. Nó được sử dụng để làm tàu lượn, thuyền và bồn tắm. Sợi thủy tinh được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng thương mại. Thủy tinh sợi là một loại FRP.
