El poliumer reforzado con fibra (FRP) se compone de resina polimérica plástica (resina de polímero plástico) y fibra de refuerzo. Después de que los dos materiales se sintetizan en FRP, no sólo puede mantener las características de su material original, También fortalece el rendimiento general de FRP, mejorando en gran medida la resistencia y rigidez del nuevo material.
Las resinas de polímero son generalmente pegajosas y fáciles de moldear, pero su dureza es relativamente débil. La resina contenida en el material puede proteger el material de la abrasión y proteger su superficie de la corrosión química. No sólo eso, el material también se puede utilizar como aglutinante para el refuerzo de fibras.
Debido a la alta resistencia y textura ligera, los materiales compuestos FRP han sido ampliamente utilizados en defensa, aviación y otros campos. En los últimos años, el rango de aplicación de este material se ha ampliado aún más, y se ha utilizado para la fabricación de coches de lujo, turbinas eólicas, tanques de gas natural comprimido y otros equipos. Los principales fabricantes también favorecen frP debido a su peso ligero, alta resistencia y alta rigidez. Es un buen material ligero y también puede ahorrar energía durante el transporte. Además, debido a su resistencia, durabilidad y estructura química, FRP comenzó a aplicarse a equipos industriales, edificios y otras infraestructuras.
▶FRP fabricación de materiales compuestos
El proceso de fabricación de materiales compuestos FRP requiere mucho calor y presión para lograr la unión de materiales compuestos.
▶Omer preparación de laber
Para la fabricación de fibra de carbono y fibra de vidrio FRP, las condiciones de alta temperatura son indispensables. La fibra de carbono se puede hacer mediante la carbonización de fibra de poliacrilonitrilo, fibra de paso, fibra de viscosa o fibra fenólica. La fabricación de fibra de carbono incluye cuatro procesos: hilado de fibra, estabilización térmica (preoxidación), carbonización y grafitoización. Los cambios químicos que lo acompañan incluyen deshidrogenación, ciclociclación, preoxidación, oxidación y desoxidación. Se hace en "fibra blanca" a través de una serie de hornos de alta temperatura, y luego se convierte en "fibra negra" después de la oxidación y la carbonización. La fibra de vidrio es fabricada por horno de alta temperatura a través de fusión a alta temperatura, dibujo, bobinado, tejido y otros procesos, dependiendo de los requisitos específicos de las piezas fabricadas.
▶Producción de piezas
Actualmente, hay muchas maneras de procesar y producir piezas hechas de materiales compuestos FRP. Generalmente, antes o durante el procesamiento de las piezas, las fibras de refuerzo se mezclan con polímeros, y luego se colocan en un molde, y las piezas se convierten en la forma final por capas y calentadas. Para algunas partes con más bordes y esquinas y formas más complejas, la fibra y la resina se pueden poner en la ranura del molde, se aprieta en la materia prima, y luego se calienta. Para tuberías y otras piezas de trabajo largas, la fibra y la resina se pueden extruir con un troquel y curarse a alta temperatura.
▶E aplicación de material
Si se mejora el proceso de preparación, también se puede reducir el costo de producción y la densidad energética de los materiales compuestos FRP. Es ampliamente utilizado en diversas aplicaciones para lograr ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética.
Automóvil: Para la industria automotriz, que se esfuerza por lograr la ligereza, este material es muy importante. Puede mejorar la eficiencia energética y el ahorro de combustible de los vehículos, al mismo tiempo que cumple con las normas de seguridad. Si el vehículo logra una reducción de peso del 10%, su ahorro de combustible aumentará entre un 6 y un 8%, lo que equivale a ampliar el rango de crucero de un vehículo eléctrico puro en un 10%. En comparación con el acero tradicional, la fibra de vidrio FRP puede reducir la masa en un 25-30%, mientras que el material compuesto de fibra de carbono puede reducir la masa en un 60-70%.
Turbina de viento: El material compuesto de fibra de carbono FRP tiene alta dureza, peso ligero y fuerte resistencia a la fatiga. Puede reducir el peso de las palas de las turbinas y extender la longitud de las cuchillas, mejorando así la eficiencia energética de la generación de energía eólica. A partir de 2018, las plantas de energía eólica pueden convertirse en el mayor consumidor de materiales compuestos de fibra de carbono FRP.
Tanques de almacenamiento de gas natural comprimidos: Los tanques de almacenamiento utilizados en los vehículos deben tener textura ligera y alta resistencia, y pueden almacenar hidrógeno y gas natural. Aunque el material compuesto de fibra de carbono FRP cumple con los requisitos de los tanques de almacenamiento de vehículos y los tanques de hidrógeno de alta presión, su costo es bastante alto.
Equipos industriales: Debido a la alta resistencia a la corrosión de este tipo de material compuesto, puede mejorar el rendimiento de los equipos y componentes industriales. Este material puede mejorar el rendimiento de los intercambiadores de calor, ventiladores, sopladores y otros equipos, puede soportar altas temperaturas, extender la vida útil de tuberías y tanques de almacenamiento, y mejorar el aislamiento eléctrico de los equipos mecánicos.
Debido al excelente rendimiento del material, otras industrias y equipos relacionados como la construcción, carreteras y puentes, buques marinos y líneas de transmisión de energía pueden beneficiarse.