Elyaf takviyeli poliumer (FRP) plastik polimer reçine (plastik polimer reçin) ve güçlendirici elyaf oluşur. İki malzeme FRP'ye sentezlendikten sonra, sadece orijinal malzemenin özelliklerini korumakla kalmıyor, aynı zamanda FRP'nin genel performansını güçlendirerek yeni malzemenin mukavemetini ve sertliğini büyük ölçüde artırır.
Polimer reçinler genellikle yapışkan ve kalıp kolay, ama sertlik nispeten zayıftır. Malzemenin içindeki reşin, malzemeyi aşınmadan ve yüzeyini kimyasal korozyondan koruyabilir. Sadece bu değil, malzeme de lifleri güçlendirmek için bir bağlayıcı olarak kullanılabilir.
Yüksek mukavemet ve hafif doku nedeniyle, FRP kompozit malzemeler yaygın savunma, havacılık ve diğer alanlarda kullanılmıştır. Son yıllarda, bu malzemenin uygulama aralığı daha da genişletilmiş ve lüks arabalar, rüzgar türbinleri, sıkıştırılmış doğal gaz tankları ve diğer ekipman üretimi için kullanılmıştır. Büyük üreticiler de hafif, yüksek mukavemetli ve yüksek sertlik nedeniyle FRP lehine. Bu iyi bir hafif malzeme ve aynı zamanda taşıma sırasında enerji tasarrufu yapabilirsiniz. Ayrıca, gücü, dayanıklılığı ve kimyasal yapısı nedeniyle FRP endüstriyel ekipmanlara, binalara ve diğer altyapıya uygulanmaya başlanmamıştır.
▶FRP kompozit malzeme imalatı
FRP kompozit malzemelerin üretim süreci kompozit malzemelerin yapıştırılması için çok fazla ısı ve basınç gerektirir.
▶Fiber hazırlama
Karbon fiber ve cam elyaf FRP üretimi için yüksek sıcaklık koşulları vazgeçilmezdir. Karbon fiber poliakrilonitril fiber karbonize tarafından yapılabilir, pitch fiber, viskon fiber veya fenolik fiber. Karbon fiber üretimi dört süreci içerir: elyaf iplik, termal stabilizasyon (ön oksidasyon), karbonizasyon, ve grafitizasyon. Eşlik eden kimyasal değişiklikler dehidrogenasyon dahil, siklasyon, ön-oksidasyon, oksidasyon, ve deoksidasyon. Bu yüksek sıcaklık fırınlar bir dizi aracılığıyla "beyaz lif" içine yapılır ve daha sonra oksidasyon ve karbonizasyon sonra "siyah lif" haline getirilir. Cam elyaf, üretilen parçaların özel gereksinimlerine bağlı olarak, yüksek sıcaklıkta erime, çizim, sargı, dokuma ve diğer prosesler aracılığıyla yüksek sıcaklıkfırını tarafından üretilmektedir.
▶Parçaların üretimi
Şu anda, FRP kompozit malzemelerden yapılmış parçaları işlemek ve üretmek için birçok yolu vardır. Genellikle, önce veya parçaların işlenmesi sırasında, takviye lifleri polimerler ile karıştırılır ve daha sonra bir kalıp yerleştirilir, ve parçalar katmanlama ve ısıtılır tarafından son şekline yapılır. Daha kenarları ve köşeleri ve daha karmaşık şekiller ile bazı parçalar için, lif ve reşin hammadde içine sıkılmış, kalıp yuvasına koymak ve daha sonra ısıtılır. Borular ve diğer uzun iş parçaları için, lif ve rezorin bir kalıp ile ekstrüzyon ve yüksek sıcaklıkta tedavi edilebilir.
▶Malzeme uygulaması
Hazırlık süreci iyileşirse, FRP kompozit malzemelerin üretim maliyeti ve enerji yoğunluğu da azaltılabilir. Yaygın enerji tasarrufu ve enerji verimliliği iyileştirme elde etmek için çeşitli uygulamalarda kullanılır.
Otomobil: Hafif lik elde etmek için çabalayan otomotiv endüstrisi için bu malzeme çok önemlidir. Araçların enerji verimliliğini ve yakıt ekonomisini artırırken, güvenlik standartlarını da karşılayabilir. Araç %10 ağırlık indirimi elde ederse, yakıt ekonomisi %6-8 oranında artacak ve bu da saf elektrikli bir aracın seyir menzilinin %10 uzatılmasına eşdeğer olacak. Geleneksel çelik ile karşılaştırıldığında, FRP cam elyaf% 25-30 oranında kütle azaltabilir, karbon fiber kompozit malzeme% 60-70 oranında kitle azaltabilir.
Rüzgar türbini: FRP karbon fiber kompozit malzeme yüksek sertlik, hafiflik ve güçlü yorulma direncivardır. Türbin kanatlarının ağırlığını azaltabilir ve bıçakların uzunluğunu uzatarak rüzgar enerjisi üretimi enerji verimliliğini artırır. 2018 itibariyle, rüzgar enerjisi santralleri FRP karbon fiber kompozit malzemelerin en büyük tüketici olabilir.
Sıkıştırılmış doğal gaz depolama tankları: Araçlarda kullanılan depolama tankları hafif doku ve yüksek mukavemetli olması için gereklidir ve hidrojen ve doğal gaz depolayabilir. FRP karbon fiber kompozit malzeme araç depolama tankları ve yüksek basınçlı hidrojen tankları gereksinimlerini karşılar rağmen, maliyeti oldukça yüksektir.
Endüstriyel ekipmanlar: Bu tip kompozit malzemenin yüksek korozyon direnci nedeniyle endüstriyel ekipman ve bileşenlerin performansını artırabilir. Bu malzeme ısı eşanjörleri, fanlar, üfleyiciler ve diğer ekipmanların performansını artırabilir, yüksek sıcaklıklara dayanabilir, boruların ve depolama tanklarının kullanım ömrünü uzatabilir ve mekanik ekipmanların elektriksel yalıtımını artırabilir.
Malzemenin mükemmel performansı sayesinde, inşaat, yollar ve köprüler, deniz gemileri ve enerji nakil hatları gibi diğer endüstriler ve ilgili ekipmanlar yararlanabilir.