FRP مقابل GRP
في الهندسة الحديثة ، تلعب المواد دورًا حيويًا في تحديد التصميم والهيكل والأداء وكفاءة المنتج. في بعض الأحيان ، لا تكون المواد الهندسية التي تحدث بشكل طبيعي قادرة على تلبية مواصفات المنتج. لذلك ، تم تطوير مواد جديدة لاستيعاب مجموعة متنوعة من المتطلبات الهندسية من خلال الجمع بين مادتين أو أكثر معًا. تُعرف هذه بالمواد المركبة.
الخرسانة ، والخشب الرقائقي ، والهوائي ، وألياف الكربون هي البوليمرات المقواة ؛ كلها مواد مركبة. تركز هذه المقالة على فئة معينة من المواد المركبة ، والتي تعرف بالبوليمرات المقواة بالألياف. هذه المواد خفيفة الوزن وقوية ومتينة.
ما هو البلاستيك المقوى بالألياف / البوليمر (FRP)؟
البوليمرات المقواة بالألياف مصنوعة من مكونين أساسيين ؛ الألياف ومصفوفة البوليمر. في FRP ، يتم تضمين الألياف في مصفوفة بوليمر. يعطي هذا الهيكل خصائص كيميائية وفيزيائية مختلفة تمامًا عن خصائص المواد الفردية. في الواقع ، تلبي هذه المواد متطلبات هندسية أعلى من المواد العادية. ومن ثم يتم تطبيق المواد المركبة في أقل تعقيدًا لمهام التصنيع المعقدة والمتطلبة للغاية. تعد الصناعات الميكانيكية والمدنية والطبية الحيوية والبحرية والفضائية من المستخدمين الرئيسيين للمواد المركبة.
الدور الأساسي للألياف هو توفير القوة والصلابة للمادة. لكن الألياف وحدها هشة (مثل: الزجاج). لذلك ، يتم تغليف الألياف بطبقة من مواد البوليمر. مصفوفة البوليمر تحمل الألياف في وضعها وتنقل الأحمال بين الألياف. كما أنه يساهم في قوة القص بين الطبقات.
الألياف المستخدمة في المركب هي كما يلي ؛ الزجاج الإلكتروني ، الزجاج S ، الكوارتز ، الأراميد (كيفلر 49) ، الأطياف 1000 ، الكربون (AS4) ، الكربون (IM-7) ، الجرافيت (P-100) ، والبورون. بوليستر ، فينيل إسترات ، إيبوكسي ، بيسماليميد ، بوليميد ، وفينوليكس هي البوليمرات المستخدمة. كل بوليمر له خصائص كيميائية وفيزيائية مختلفة ؛ لذلك ، تساهم بشكل مختلف في الهيكل المركب. نتيجة لذلك ، تختلف خصائص المركب أيضًا بناءً على البوليمر.
البوليستر والفينيل مواد منخفضة التكلفة ، وبالتالي تستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التجارية. تُستخدم الإيبوكسيات لمصفوفات الألياف المستمرة عالية الأداء. كما أنه يؤدي بشكل أفضل من الفينيل والبوليستر في ظروف درجات الحرارة المرتفعة. Bismaleimides و Polyimides عبارة عن مصفوفات راتنج ذات درجة حرارة عالية لاستخدامها في تطبيقات الهندسة الحرجة لدرجات الحرارة. الفينولات هي أنظمة راتينج عالية الحرارة ذات مقاومة جيدة للدخان والحريق ؛ لذلك ، تستخدم في التصميمات الداخلية للطائرات.
ما هو البلاستيك المقوى بالزجاج (GRP) / البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP)؟
البلاستيك المقوى بالزجاج ، المعروف باسم الألياف الزجاجية ، عبارة عن بوليمر مقوى بالألياف مع ألياف زجاجية في الهيكل المركب. عادة ما يكون البوليمر هو الايبوكسي أو البوليستر أو الفينيل. تُستخدم مواد الألياف الزجاجية بشكل شائع في الطائرات الشراعية والطائرات الشراعية ذات الأداء العالي ، والقوارب ، والسيارات ، وأحواض الاستحمام ، وأحواض المياه الساخنة ، وخزانات المياه ، ومنتجات الأسقف ، والأنابيب ، والكسوة ، والصب ، وألواح التزلج على الماء ، وجلود الأبواب الخارجية.
ما هو الفرق بين FRP و GRP؟
• FRP عبارة عن مادة مركبة ، حيث يتم تضمين ألياف عالية القوة في مصفوفة بوليمر. تُستخدم في العديد من التطبيقات التجارية والهندسية نظرًا لقوتها العالية وخفة وزنها. يستخدم FRP على نطاق واسع كبديل للمعادن والخشب. أفضل مثال على ذلك هو استخدام البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) بدلاً من الألومنيوم والتيتانيوم أو الفولاذ عالي الجودة في الطائرات.
• الألياف الزجاجية أو GRP عبارة عن مادة مركبة مصنوعة من ألياف زجاجية وتستخدم البوليستر أو الفينيل أو الإيبوكسي كبوليمر. يتم استخدامه لصنع الطائرات الشراعية والقوارب وأحواض الاستحمام. تستخدم الألياف الزجاجية بشكل أساسي للتطبيقات التجارية. الألياف الزجاجية هي نوع واحد من FRP.
