O polímero reforçado com fibra (FRP) é composto de resina de polímero plástico (resina de polímero plástico) e fibra de reforço . Após os dois materiais serem sintetizados em FRP, ele não só pode manter as características de seu material original, como também fortalece o desempenho geral da FRP, melhorando consideravelmente a força e rigidez do novo material.
Resinas de polímeros são geralmente pegajosas e fáceis de moldar, mas sua dureza é relativamente fraca. A resina contida no material pode proteger o material da abrasão e proteger sua superfície da corrosão química. Não só isso, o material também pode ser usado como aglutinante para reforçar fibras.
Devido à alta resistência e textura leve, os materiais compostos FRP têm sido amplamente utilizados em defesa, aviação e outros campos. Nos últimos anos, a gama de aplicação desse material foi ainda mais ampliada, e tem sido usada para fabricar carros de luxo, turbinas eólicas, tanques de gás natural comprimido e outros equipamentos. Os principais fabricantes também favorecem a FRP devido ao seu peso leve, alta resistência e alta rigidez. É um bom material leve e também pode economizar energia durante o transporte. Além disso, devido à sua resistência, durabilidade e estrutura química, a FRP passou a ser aplicada a equipamentos industriais, edifícios e outras infraestruturas.
▶FRP fabricação de material composto
O processo de fabricação de materiais compostos FRP requer muito calor e pressão para alcançar a ligação de materiais compostos.
▶Fiber preparação
Para a fabricação de fibra de carbono e fibra de vidro FRP, as condições de alta temperatura são indispensáveis. A fibra de carbono pode ser feita por fibra de poliacrilonitrila carbonizadora, fibra de campo, fibra de viscose ou fibra fenólica. A fabricação de fibra de carbono inclui quatro processos: fiação de fibras, estabilização térmica (pré-oxidação), carbonização e grafiteização. As alterações químicas que acompanham incluem desidrogenação, ciclização, pré-oxidação, oxidação e desoxidação. É transformado em "fibra branca" através de uma série de fornos de alta temperatura, e depois transformado em "fibra negra" após oxidação e carbonização. A fibra de vidro é fabricada por forno de alta temperatura através de derretimento, desenho, enrolamento, tecelagem e outros processos, dependendo dos requisitos específicos das peças fabricadas.
▶Produção de peças
Atualmente, existem muitas maneiras de processar e produzir peças feitas de materiais compostos FRP. Geralmente, antes ou durante o processamento das peças, as fibras de reforço são misturadas com polímeros, e depois colocadas em um molde, e as peças são feitas na forma final por camadas e aquecidas. Para algumas peças com mais bordas e cantos e formas mais complexas, a fibra e a resina podem ser colocadas na ranhura do molde, espremidas na matéria-prima e depois aquecidas. Para tubos e outras peças de trabalho longas, a fibra e a resina podem ser extrudadas com um dado e curadas em alta temperatura.
▶Material aplicativo
Se o processo de preparação for melhorado, o custo de produção e a densidade energética dos materiais compostos FRP também podem ser reduzidos. É amplamente utilizado em várias aplicações para alcançar a economia de energia e melhoria da eficiência energética.
Automóvel: Para a indústria automotiva, que está se esforçando para alcançar o peso leve, esse material é muito importante. Pode melhorar a eficiência energética e a economia de combustível dos veículos, ao mesmo tempo em que cumpre as normas de segurança. Se o veículo alcançar uma redução de peso de 10%, sua economia de combustível aumentará de 6 a 8%, o que equivale a ampliar a faixa de cruzeiro de um veículo elétrico puro em 10%. Em comparação com o aço tradicional, a fibra de vidro FRP pode reduzir a massa em 25-30%, enquanto o material composto de fibra de carbono pode reduzir a massa em 60-70%.
Turbina eólica: O material composto de fibra de carbono FRP tem alta dureza, peso leve e forte resistência à fadiga. Pode reduzir o peso das pás da turbina e estender o comprimento das lâminas, melhorando assim a eficiência energética da geração de energia eólica. A partir de 2018, as usinas eólicas podem se tornar o maior consumidor de materiais compostos de fibra de carbono FRP.
Tanques de armazenamento de gás natural comprimido: Os tanques de armazenamento usados em veículos são necessários para ter textura leve e alta resistência, podendo armazenar hidrogênio e gás natural. Embora o material composto de fibra de carbono FRP atenda aos requisitos de tanques de armazenamento de veículos e tanques de hidrogênio de alta pressão, seu custo é bastante alto.
Equipamentos industriais: Devido à alta resistência à corrosão desse tipo de material composto, pode melhorar o desempenho de equipamentos e componentes industriais. Este material pode melhorar o desempenho de trocadores de calor, ventiladores, sopradores e outros equipamentos, pode suportar altas temperaturas, estender a vida útil de tubos e tanques de armazenamento, e melhorar o isolamento elétrico de equipamentos mecânicos.
Devido ao excelente desempenho do material, outras indústrias e equipamentos relacionados, como construção, estradas e pontes, embarcações marítimas e linhas de transmissão de energia podem ser beneficiados.