FRP kompozitų savybės
Unikalios pluoštu sustiprintų polimerų mechaninės savybės
A. & F. Michler/Photolibrary/Getty Images
Pluoštu sustiprinto polimero (FRP) kompozitai naudojami įvairiausiose srityse. Jų mechaninės savybės suteikia unikalios naudos gaminiui, į kurį jie yra suformuoti. FRP kompozicinės medžiagos pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, įskaitant:
- Atsparumas smūgiams
- Stiprumas
- Standumas
- Lankstumas
- Galimybė nešti krovinius
Kurdami gaminius iš FRP medžiagų, inžinieriai naudoja sudėtingą kompozicinių medžiagų programinę įrangą, kuri apskaičiuoja žinomas kompozito savybes. Įprasti bandymai, naudojami FRP kompozitų mechaninėms savybėms matuoti, yra šie:
- Šlyties standumas
- Tempimas
- Lankstus modulis
- Poveikis
FRP kompozicinių medžiagų komponentai
Du pagrindiniai FRP kompozicinės medžiagos komponentai yra derva ir armatūra. Sukietėjusi termoreaktyvi derva be jokio sutvirtinimo yra stiklinė savo prigimtimi ir išvaizda, tačiau dažnai labai trapi. Pridedant armuojantį pluoštą, pvz anglies pluoštas , stiklo ar aramido, savybės gerokai pagerėjo.
Be to, naudojant armuojantį pluoštą, kompozitas gali turėti anizotropinių savybių. Reiškia, kompozitas gali būti sukonstruotas taip, kad skirtingomis kryptimis turėtų skirtingas savybes, priklausomai nuo pluošto armatūros orientacijos.
Aliuminis, plienas ir kiti metalai pasižymi izotropinėmis savybėmis, vadinasi, vienodo stiprumo visomis kryptimis. Kompozitinė medžiaga, turinti anizotropinių savybių, gali turėti papildomą sutvirtinimą įtempių kryptimi, o tai gali sukurti efektyvesnes konstrukcijas esant mažesniam svoriui.
Pavyzdžiui, pultruduotas strypas, turintis viską stiklo pluošto armatūros ta pačia lygiagrečia kryptimi tempiamasis stipris gali būti didesnis nei 150 000 PSI. Tuo tarpu strypo, kurio plotas yra toks pat atsitiktinai susmulkinto pluošto, tempiamasis stipris būtų tik apie 15 000 PSI.
Kitas skirtumas tarp FRP kompozitų ir metalų yra reakcija į smūgį. Kai metalai patiria smūgį, jie gali nusileisti arba įdubti. Nors FRP kompozitai neturi takumo ribos ir nebus įlenkti.