Was ist FRP-Material?

Faserverstärkter Polyumer (FRP) besteht aus Kunststoff-Polymerharz (Kunststoff-Polymerharz) und Verstärkungsfaser. Nachdem die beiden Materialien zu FRP synthetisiert wurden, kann es nicht nur die Eigenschaften seines ursprünglichen Materials zu halten, Es stärkt auch die Gesamtleistung von FRP, stark die Festigkeit und Steifigkeit des neuen Materials zu verbessern.

Polymerharze sind in der Regel klebrig und leicht zu formen, aber ihre Härte ist relativ schwach. Das im Material enthaltene Harz kann das Material vor Abrieb schützen und seine Oberfläche vor chemischer Korrosion schützen. Nicht nur das, das Material kann auch als Bindemittel zur Verstärkung von Fasern verwendet werden.

Aufgrund der hohen Festigkeit und der leichten Textur wurden FRP-Verbundwerkstoffe in der Verteidigung, in der Luftfahrt und in anderen Bereichen weit verbreitet. In den letzten Jahren wurde das Anwendungsspektrum dieses Materials weiter erweitert und zur Herstellung von Luxusautos, Windkraftanlagen, komprimierten Erdgastanks und anderen Geräten verwendet. Große Hersteller bevorzugen auch FRP wegen seines leichten Gewichts, hoher Festigkeit und hoher Steifigkeit. Es ist ein gutes Leichtbaumaterial und kann auch energiesparend beim Transport. Darüber hinaus begann FRP aufgrund seiner Festigkeit, Haltbarkeit und chemischen Struktur auf industrielle Anlagen, Gebäude und andere Infrastrukturen anzuwenden.

▶FRP-Verbundwerkstofffertigung

Der Herstellungsprozess von FRP-Verbundwerkstoffen erfordert viel Wärme und Druck, um die Verklebung von Verbundwerkstoffen zu erreichen.

▶Faservorbereitung

Für die Herstellung von Kohlefaser und Glasfaser FRP sind hohe Temperaturbedingungen unverzichtbar. Die Kohlefaser kann durch Karbonisierung von Polyacrylonitril-Faser, Pitch-Faser, Viskose-Faser oder Phenolfaser hergestellt werden. Die Herstellung von Kohlefaser umfasst vier Prozesse: Faserspinnerei, thermische Stabilisierung (Voroxidation), Karbonisierung und Graphitisierung. Die begleitenden chemischen Veränderungen umfassen Dehydrierung, Cyclisierung, Voroxidation, Oxidation und Desoxidation. Es wird durch eine Reihe von Hochtemperaturöfen zu "weißen Fasern" gemacht und nach Oxidation und Karbonisierung zu "schwarzer Faser" gemacht. Die Glasfaser wird durch Hochtemperaturofen durch Hochtemperaturschmelzen, Ziehen, Wickeln, Weben und andere Prozesse hergestellt, abhängig von den spezifischen Anforderungen der hergestellten Teile.

▶Herstellung von Teilen

Derzeit gibt es viele Möglichkeiten, Teile aus FRP-Verbundwerkstoffen zu verarbeiten und herzustellen. Im Allgemeinen werden Verstärkungsfasern vor oder während der Bearbeitung von Teilen mit Polymeren vermischt und dann in eine Form gelegt, und die Teile werden durch Schichtung und Erhitzen in die endgültige Form gebracht. Bei einigen Teilen mit mehr Kanten und Ecken und komplexeren Formen können die Faser und das Harz in den Schlitz der Form gelegt, in den Rohstoff gepresst und dann erhitzt werden. Bei Rohren und anderen langen Werkstücken können Faser und Harz mit einer Matrize extrudiert und bei hohen Temperaturen ausgehärtet werden.

▶Material-Anwendung

Wenn der Aufbereitungsprozess verbessert wird, können auch die Produktionskosten und die Energiedichte von FRP-Verbundwerkstoffen reduziert werden. Es ist weit verbreitet in verschiedenen Anwendungen verwendet, um Energieeinsparung und Energieeffizienz zu verbessern.

Automobil: Für die Automobilindustrie, die sich um Leichtgewicht bemüht, ist dieses Material sehr wichtig. Es kann die Energieeffizienz und den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen verbessern und gleichzeitig die Sicherheitsstandards erfüllen. Wenn das Fahrzeug eine Gewichtsreduktion von 10 % erreicht, wird sein Kraftstoffverbrauch um 6-8% steigen, was einer Verlängerung der Reisereichweite eines reinen Elektrofahrzeugs um 10 % entspricht. Im Vergleich zu herkömmlichem Stahl kann FRP-Glasfaser die Masse um 25-30% reduzieren, während Kohlefaser-Verbundwerkstoffe die Masse um 60-70% reduzieren können.

Windkraftanlage: FRP-Kohlefaser-Verbundwerkstoff hat eine hohe Härte, geringes Gewicht und starke Ermüdungsbeständigkeit. Es kann das Gewicht von Turbinenschaufeln reduzieren und die Länge der Schaufeln verlängern, wodurch die Energieeffizienz der Windenergieerzeugung verbessert wird. Ab 2018 könnten Windkraftanlagen zum größten Verbraucher von FRP-Carbonfaser-Verbundwerkstoffen werden.

Komprimierte Erdgasspeicher: Die in Fahrzeugen verwendeten Speichertanks müssen eine leichte Textur und hohe Festigkeit aufweisen und Wasserstoff und Erdgas speichern. Obwohl FRP-Carbonfaser-Verbundwerkstoff die Anforderungen von Fahrzeugspeichertanks und Hochdruck-Wasserstofftanks erfüllt, sind seine Kosten recht hoch.

Industrieanlagen: Aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit dieser Art von Verbundwerkstoffen kann es die Leistung von Industrieanlagen und Komponenten verbessern. Dieses Material kann die Leistung von Wärmetauschern, Ventilatoren, Gebläsen und anderen Geräten verbessern, kann hohen Temperaturen standhalten, die Lebensdauer von Rohren und Lagertanks verlängern und die elektrische Isolierung mechanischer Geräte verbessern.

Aufgrund der hervorragenden Materialleistung können andere Industrien und zugehörige Ausrüstungen wie Bau, Straßen und Brücken, Marineschiffe und Hochspannungsfreileitungen profitieren.