کامپوزیت فایبرگلاس چیست و چگونه تولید می شود؟
مواد کامپوزیت فایبرگلاس نوعی ماده کامپوزیت است که از یک ماتریس، معمولاً یک رزین پلیمری، با الیاف شیشه تقویت شده است. به دلیل استحکام، دوام و تطبیق پذیری آن معمولاً در صنایع مختلف استفاده می شود.
فرآیند تولید مواد کامپوزیت فایبرگلاس شامل مراحل زیر است:
تولید الیاف شیشه: الیاف شیشه از ذوب مواد خام، عمدتا سیلیس، در دماهای بالا تولید می شوند. سپس مواد مذاب از طریق دهانه های ریز به نام اسپینر اکسترود می شود و الیاف نازکی ایجاد می کند. این الیاف با یک عامل اندازهگیری محافظ پوشانده میشوند تا چسبندگی آنها به ماتریس رزین بهبود یابد.
ساخت ورقه ها یا تشک های فایبرگلاس: الیاف شیشه معمولاً در یک الگوی خاص چیده می شوند یا به طور تصادفی برای تشکیل ورقه ها یا تشک ها قرار می گیرند. این آرایش استحکام و ویژگی های مورد نظر را برای ماده کامپوزیت نهایی فراهم می کند.
آماده سازی ماتریس: ماتریس که معمولاً یک رزین پلیمری است، از ترکیب رزین با یک عامل پخت یا کاتالیزور تهیه می شود. رزین می تواند اپوکسی، پلی استر، وینیل استر یا سایر مواد ترموست یا ترموپلاستیک باشد. رزین بر اساس نیازهای خاص برنامه انتخاب می شود.
آغشته سازی: ورق ها یا حصیرهای الیاف شیشه با ماتریس رزین آماده شده با استفاده از روش های مختلفی مانند غوطه ور کردن، پاشش یا تزریق خلاء آغشته می شوند. رزین نفوذ می کند و الیاف شیشه را احاطه می کند و یک ساختار ترکیبی جامد را تشکیل می دهد.
خواص کامپوزیت فایبرگلاس چیست؟
مواد کامپوزیت فایبرگلاس دارای چندین ویژگی کلیدی است که آن را برای کاربردهای مختلف بسیار مطلوب می کند. این خواص عبارتند از:
نسبت استحکام به وزن بالا: مواد کامپوزیت فایبرگلاس به دلیل نسبت استثنایی استحکام به وزن خود شناخته شده است. ترکیب الیاف شیشه و ماتریس رزین ماده ای را ایجاد می کند که از بسیاری از مواد سنتی مانند فولاد یا آلومینیوم قوی تر است و در عین حال سبک تر است. این ویژگی امکان ساخت سازه های سبک وزن را فراهم می کند که استحکام و دوام را حفظ می کنند.
استحکام کششی عالی: مواد کامپوزیت فایبرگلاس استحکام کششی بالایی از خود نشان میدهند، به این معنی که میتوانند در برابر نیروهای کششی یا کششی بدون شکستن یا تغییر شکل به راحتی مقاومت کنند. الیاف شیشه ظرفیت باربری اولیه را فراهم می کند و در نتیجه ماده ای ایجاد می شود که می تواند در برابر تنش های کششی قابل توجه مقاومت کند.
انعطاف پذیری: مواد کامپوزیت فایبرگلاس درجه خاصی از انعطاف پذیری را ارائه می دهد و به آن اجازه می دهد بدون شکستن خم یا خم شود. این ویژگی مواد را قادر می سازد تا در برابر ضربه ها یا ارتعاشات مقاومت کند و آن را برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف پذیری و مقاومت در برابر بارهای دینامیکی دارند مناسب می کند.
مقاومت در برابر خوردگی: مواد کامپوزیت فایبرگلاس در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و برای استفاده در محیط های خورنده مناسب است. بر خلاف فلزات، مواد کامپوزیت فایبرگلاس هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت، مواد شیمیایی یا آب شور زنگزدگی یا تخریب نمیکنند. این ویژگی باعث افزایش طول عمر سازه ها و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر می شود.