زمان مطالعه: 3 دقیقه

پلاستیک تقویت شده با فیبر (FRP) (همچنین به عنوان پلیمر تقویت شده با فیبر شناخته می‌شود) ماده کامپوزیتی است که از یک ماتریس پلیمری تقویت شده با الیاف ساخته شده می‌شود. کامپوزیت‌ها به عنوان یک سیستم مواد جایگزین برای مواد سنتی مانند فولاد، چوب، آلومینیوم و بتن ایجاد می‌شوند. Bakelite اولین پلاستیک تقویت شده با فیبر بود. کامپوزیت FRP تحت عنوان ورق frp امروز در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌ها و مشخصات frp سبب شده است تا امروز انواع محصولات frp تولید شود. در ادامه مطلب درخواهید یافت که FRP چیست، چه مشخصاتی دارد و قیمت frp در ایران چقدر است. پس با استادکار همراه باشید.

کامپوزیت FRP

Frp چیست؟ کامپوزیت FRP تحت عنوان پلیمری تعریف می‌گردد که با فیبر تقویت شده است. این کامپوزیت‌ها کلاسی از متریال را مشخص می‌کند که تحت عنوان مواد کامپوزیتی شناخته می‌شوند. مواد کامپوزیت با پراکندگی ذرات یک یا چند ماده در ماده دیگر ساخته می‌شوند که یک شبکه را در اطراف آنها تشکیل می‌دهد.

یکی از انواع کامپوزیت های مقاوم که در صنایع مختلفی کاربرد دارد، کامپوزیت FRP است که در برابر خوردگی و حرارت مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهند.
یکی از انواع کامپوزیت های مقاوم که در صنایع مختلفی کاربرد دارد، کامپوزیت FRP است که در برابر خوردگی و حرارت مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهند.

کامپوزیت‌های FRP با مصالح ساختمانی سنتی مانند فولاد و آلومینیوم متفاوت است. کامپوزیت‌ FRP ناهمسانگرد است در حالی که فولاد و آلومینیوم، ایزوتروپیک هستند. این مواد از مقاومت بالایی به چگالی، مقاومت در برابر خوردگی و آثار الکتریکی، مغناطیسی و حرارتی مناسب برخوردار هستند. با این حال، آن‌ها شکننده هستند و خواص مکانیکی آنها ممکن است تحت تأثیر میزان بارگذاری، دما و شرایط محیطی باشد.

عملکرد اصلی کامپوزیت FRP، تقویت فیبر حمل بار در طول فیبر و تأمین استحکام و سفتی در یک جهت است. این ماده فلزی را در بسیاری از کاربردهای ساختاری که ظرفیت حمل بار در آن‌ها مهم است، جایگزین می‌کنند. استفاده از کامپوزیت FRP در کاربردهای مهندسی به مهندسین این امکان را می‌دهد که به دلیل خصوصیات مکانیکی، دستاوردهای قابل توجهی در عملکرد، ایمنی و اقتصاد ساخت و سازها به دست آورند. از آنجایی که ایمنی یکی از مهمترین مواردی است که هر صاحب مشاغل باید به آن توجه کند، کامپوزیت FRP محبوبیت خود را به عنوان ماده ایمنی برای اهداف صنعتی به دست آورده است.

بیشتر بدانید روش تشخیص رنگ های طبیعی و مصنوعی

در فیبر کامپوزیت ها از شیشه، کربن و ... و در پلیمر آن از رزین اپوکسی و فنل فرمالدئید فنل و ... استفاده می شود.
در فیبر کامپوزیت ها از شیشه، کربن و … و در پلیمر آن از رزین اپوکسی و فنل فرمالدئید فنل و … استفاده می شود.

مواد مورد استفاده در فیبر در کامپوزیت‌های FRP

مواد مورد استفاده در فیبر در کامپوزیت‌های FRP از شیشه، کربن، بازالت یا آرامید و در بعضی مواقع از الیافی مانند کاغذ، چوب یا آزبست نیز خواهند بود.

موادی که در کامپوزیت‌های FRP به عنوان پلیمر استفاده می‌شوند

پلیمر مورد استفاده معمولاً یک رزین اپوکسی، وینیلستر یا پلی استر با گرما پلاستیک یا فنل فرمالدئید فنل است.

ساخت کامپوزیت FRP

ساخت کامپوزیت FRP شامل دو فرآیند مجزا است، اولین فرایندی است که به وسیله آن فیبر ساخته و تشکیل می‌شود، فرایند دوم فرآیندی است که به وسیله آن مواد فیبر در طول قالب با ماتریس پیوند می‌خورند.

نمای کامپوزیت طرح سنگ چیست؟
خواندن

کاربردهای FRP در صنعت حمل و نقل هوایی و خودرو

پلاستیک‌های تقویت شده با فیبر یا همان کامپوزیت FRP برای هر برنامه طراحی که نیاز به صرفه جویی در وزن، مهندسی دقیق، قدرت تحمل و ساده سازی قطعات در تولید و بهره برداری دارد، مناسب‌ترین انتخاب‌ها هستند.

مراحل تولید پلیمر مصنوعی ارزان‌تر، سریع‌تر و آسان‌تر از مصنوعات چدن آلومینیومی یا فولادی است در حالی که می‌توانند قدرت تحمل یکسان و حتی استقامت و استحکام بالاتری داشته باشند.

کامپوزیت FRP از فیبر و ماتریس تشکیل شده و انواع مختلفی دارند.
کامپوزیت FRP از فیبر و ماتریس تشکیل شده و انواع مختلفی دارند.

اجزای تشکیل دهنده مواد کامپوزیت FRP

  • فیبر

انتخاب فیبر اغلب خواص مواد کامپوزیتی را کنترل می‌کند. کربن، شیشه و آرامید سه نوع اصلی فیبر هستند که در ساخت و ساز کامپوزیت FRP استفاده می‌شوند. مهمترین خاصیتی که بین انواع فیبر متفاوت خواهد بود، سفتی و قابلیت کششی آن است.

  • ماتریس

ماتریس نیروها را بین فیبرها انتقال داده و آن‌ها را از آثار خسارات آور محافظت نماید. رزین‌های گرمازا (گرمانتها) تقریباً به طور انحصاری در آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. وینیلستر و اپوکسی رایج‌ترین ماتریس‌ها هستند. اپوکسی بیشتر از وینیلستر مورد علاقه است اما همچنین پرهزینه‌تر است. اپوکسی طول عمر حدود ۳۰ دقیقه در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد دارد اما با فرمولاسیون‌های مختلفی قابل تغییر است. اپوکسی‌ها از استحکام، پیوند، خاصیت خزش و مقاومت شیمیایی برخوردار هستند.

پلیمر تقویت شده با فیبر شیشه‌ای، پلیمر تقویت شده با فیبر کربن، پلیمر تقویت شده با فیبر آرامید از انواع مختلف کامپوزیت FRP است که در صنایع متفاوتی کاربرد دارند.
پلیمر تقویت شده با فیبر شیشه‌ای، پلیمر تقویت شده با فیبر کربن، پلیمر تقویت شده با فیبر آرامید از انواع مختلف کامپوزیت FRP است که در صنایع متفاوتی کاربرد دارند.

انواع کامپوزیت FRP

  • پلیمر تقویت شده با فیبر شیشه‌ای (GFRP)

الیاف شیشه‌ای اساساً با مخلوط کردن ماسه‌های سیلیس، سنگ آهک، اسید فولیک و سایر مواد جزئی ساخته می‌شوند. این مخلوط می‌تواند تا دمای ۱۲۶۰ درجه سانتی گراد را تحمل کند تا در نهایت در این دما ذوب شود. سپس شیشه مذاب اجازه می‌یابد تا از طریق سوراخ‌های ریز در یک صفحه پلاتینی جریان یابد. سپس رشته‌های شیشه ای خنک شده و جمع می‌شوند. الیاف برای افزایش مقاومت کشیده شده و سپس الیاف برای استفاده در کامپوزیت‌ها به اشکال مختلف بافته می‌شوند.

  • پلیمر تقویت شده با فیبر کربن (CFRP)

الیاف کربن دارای مدولار الاستیسیته بالا، GPa 200-800 هستند. کشیدگی نهایی ۰٫۳ الی ۲٫۵٪ است که کشیدگی پایین با سختی بالاتر مطابقت دارد و بالعکس. الیاف کربن آب را جذب نمی‌کنند و در برابر بسیاری از محلول‌های شیمیایی مقاوم هستند. آنها در برابر فرسودگی به شکلی عالی مقاومت می‌کنند و هیچ گونه خوردگی و فرسودگی را نشان نمی‌دهند.

  • پلیمر تقویت شده با فیبر آرامید (AFRP)

آرامید فرم کوتاه پلی آمید است. این پلیمر با برند تجاری مشهوری مانند Kevlar موجود است، اما مارک‌های دیگری مانند Twaron ، Technora و SVM نیز این فیبر را تولید می‌کنند. مدولار فیبر ۷۰-۲۰۰ GPa است که بسته به کیفیت، کشیدگی نهایی ۵/۵ درصد دارد. آرامید انرژی شکستگی بالایی دارد و به همین دلیل برای کلاه ایمنی و لباس ضد گلوله استفاده می‌شود. آنها نسبت به درجه حرارت بالا، رطوبت و اشعه ماوراء بنفش حساس هستند و به همین دلیل در مهندسی عمران بسیار مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.

قیمت کامپوزیت FRP در ایران

قیمت کامپوزیت FRP در ایران از چیزی حدود ۴۸۸۰۰۰ ریال آغاز شده و بسته به جنس و کمپانی تولید کننده، متغیر خواهد بود.

سخن پایانی

همان‌طور که گفته شد، کامپوزیت FRP به سبب ویژگی‌هایی که دارد در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کامپوزیت‌ها مانند سایر کامپوزیت‌ها استقامت و مقاومت دارند و می‌توانند تحمل بالایی داشته باشند.

نمای کامپوزیت طرح سنگ چیست؟
خواندن

منابع: clearias | theconstructor

آیا از استادکار خدمات منزل و خودرو دریافت کرده‌اید؟

شما با ثبت سفارش رایگان در سایت استادکار، چند پیشنهاد از استادکاران معتبر و متخصص منطقه خود دریافت می‌کنید.

همچنین هزینه پیشنهادی استادکار منتخب‌تان را پس از اینکه کار به اتمام رسید، پرداخت خواهید کرد. در تمامی مراحل، از ثبت سفارش رایگان تا انجام کامل کار، تیم پشتیبانی و اجرایی استادکار در کنار شماست

دریافت خدمات از استادکار
سمیرا نقیبی
سمیرا نقیبی نویسنده استادکار است. سمیرا ریاضی محض خوانده و به نوشتن و ترجمه علاقمند است. حوزه اصلی همکاری وی با استادکار در زمینه خودرو، تاسیسات و تعمیرات و دکوراسیون است اما او به راحتی میتواند در سایر زمینه ها نیز بنویسد. در زمینه هنر از سمیرا سوال کردیم گفت: «خیالبافی یکی از هنر های اصلی من است و در این زمینه دارای ذوق و قریحه هستم!» سمیرا در اوقات فراغتش رمان میخواند و به روانشناسی و فلسفه نیز علاقمند است. مطالب حوزه خودرو، تکنولوژی و سلامت و زیبایی از بهترین مطالبی است که سمیرا در استادکار نوشته که پیشنهاد میکنیم از دستشان ندهید.