мэдээ

Шилэн хөвөн арматуртай полимер (GFRP)нь тусгай процессыг ашиглан арматурын бодис болгон шилэн ширхэг, матриц болгон полимер давирхайг нэгтгэсэн өндөр хүчин чадалтай материал юм. Үүний гол бүтэц нь шилэн ширхэгүүдээс бүрдэнэ (жишээ ньЦахим шил, S-шил, эсвэл өндөр бат бэхтэй AR-шил) нь 5∼25μм диаметртэй, эпокси давирхай, полиэстр давирхай, эсвэл винил эфир зэрэг термосет матрицтай бөгөөд шилэн эзэлхүүний фракц нь ихэвчлэн 30%∼70% хүрдэг [1-3]. GFRP нь 500 МПа/(г/см3)-ээс давсан хувийн бат бэх, 25 ГПа/(г/см3)-ээс давсан хувийн модуль зэрэг маш сайн шинж чанаруудыг үзүүлдэг бөгөөд зэврэлтэнд тэсвэртэй, ядрах эсэргүүцэл, дулааны тэлэлтийн бага коэффициент [(7∼12)×10−6 °C−1], цахилгаан соронзон тунгалаг байдал зэрэг шинж чанаруудтай.

Агаарын тээврийн салбарт GFRP-ийн хэрэглээ 1950-иад оноос эхэлсэн бөгөөд одоо бүтцийн массыг багасгах, түлшний үр ашгийг дээшлүүлэх гол материал болжээ. Жишээлбэл, Boeing 787 онгоцыг авч үзвэл, GFRP нь үндсэн бус даацын бүтцийн 15%-ийг эзэлдэг бөгөөд үүнийг хаалт, далавч зэрэг эд ангиудад ашигладаг бөгөөд уламжлалт хөнгөн цагаан хайлштай харьцуулахад жинг 20% ~ 30% бууруулсан. Airbus A320 онгоцны бүхээгийн шалны дам нурууг GFRP-ээр сольсны дараа нэг бүрэлдэхүүн хэсгийн масс 40%-иар буурч, чийглэг орчинд гүйцэтгэл нь мэдэгдэхүйц сайжирсан. Нисдэг тэрэгний салбарт Sikorsky S-92 онгоцны бүхээгийн дотор талын хавтангууд нь GFRP зөгийн сархинаг хэлбэртэй сэндвич бүтэцтэй бөгөөд цохилтод тэсвэртэй байдал болон галд тэсвэртэй байдлын хоорондын тэнцвэрийг бий болгодог (FAR 25.853 стандартад нийцсэн). Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай полимер (CFRP)-тэй харьцуулахад GFRP-ийн түүхий эдийн өртөг 50% ~ 70% -иар буурч, үндсэн бус даацын эд ангиудад эдийн засгийн хувьд мэдэгдэхүйц давуу тал олгодог. Одоогийн байдлаар GFRP нь нүүрстөрөгчийн шилэн материалаар хийсэн материалын градиент хэрэглээний системийг бүрдүүлж байгаа бөгөөд энэ нь сансрын тоног төхөөрөмжийн давталттай хөгжлийг хөнгөн жинтэй, урт хугацааны эдэлгээтэй, хямд өртөгтэй болгоход түлхэц болж байна.

Физик шинж чанарын үүднээс авч үзвэл,GFRPмөн хөнгөн жин, дулааны шинж чанар, зэврэлтээс хамгаалах чадвар, функциональ байдлын хувьд онцгой давуу талтай. Хөнгөн жингийн хувьд шилэн ширхэгийн нягтрал нь 1.8 ~ 2.1 г/см3 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь гангийн нягтралын ердөө 1/4, хөнгөн цагааны хайлшийн нягтралын 2/3-тай тэнцүү юм. Өндөр температурт хөгшрөлтийн туршилтаар 180 °C-д 1000 цагийн дараа бат бэхийг хадгалах хэмжээ 85%-иас давсан байна. Цаашилбал, GFRP нь 3.5% NaCl уусмалд нэг жилийн турш дүрэгдсэн нь бат бэхийн алдагдал 5%-иас бага байсан бол Q235 ган нь зэврэлтээс хамгаалах жингийн алдагдал 12%-иар буурсан байна. Түүний хүчилд тэсвэртэй байдал нь 10% HCl уусмалд 30 хоногийн дараа массын өөрчлөлтийн хурд 0.3%-иас бага, эзэлхүүний тэлэлтийн хурд 0.15%-иас бага байдаг нь тод харагдаж байна. Силанаар боловсруулсан GFRP дээж нь 3000 цагийн дараа нугаралтын бат бэхийг хадгалах хэмжээг 90%-иас дээш түвшинд хадгалсан.

Товчхондоо, өвөрмөц шинж чанаруудын хослолын ачаар GFRP нь нисэх онгоцны зураг төсөл, үйлдвэрлэлд өндөр хүчин чадалтай цөм сансрын тээврийн материал болгон өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд орчин үеийн сансрын салбар болон технологийн хөгжилд стратегийн ач холбогдолтой юм.