Армированное стекловолокно что это: Что такое стекловолокно — что это такое, области применения материала

Содержание

Что такое стекловолокно — что это такое, области применения материала

Неорганическое стекловолокно – материал, применяющийся в разных сферах деятельности. На основе этого стройматериала изготавливаются утеплители для пола и стен, продукция применяется при отделке помещений. Из него производится продукция для сферы промышленности, строительства. Рассмотрим особенности материала, расскажем, из чего сделано стекловолокно и где применяется продукция на его основе.

Стекловолокно – что это за материал

Стеклонить – волокно, которое формируется из стекла. Это уникальная форма, в которой стекло не бьется и не растрескивается, но при этом может гнуться. Впервые этот материал был получен случайным образом, когда в результате аварии на стекольном производстве, под давлением воздуха расплавленная масса раздулась, и образовалось множество тонких гибких нитей. Инженеры были очень удивлены увиденным, так как после застывания стекло становится твердым. Авария произошла 150 лет назад и за это время технология производства стекловолокна постоянно усовершенствовалась, но принцип остался тем же.

Армированное стекловолокно — что это

Армированное стекловолокно и ленты отличаются по размеру ячейки, виду, плотности пропитки. Стройматериалы предназначены для строительных наружных/внутренних работ, а также для дорожного строительства. Решетки и настилы, изготовленные армированным стекловолокном – это оптимальный баланс стоимости и производительности, гарантия хорошей механической и химической стойкости.

Из чего делают стекловолокно

Основа материала – кварцевый песок. Если производится вторичная переработка, то применяется бой стекла: битое стекло, стеклотара, бракованные изделия. Любые стеклянные отходы, получаемые в процессе производства, могут быть переработаны на 100%. Это способствует снижению себестоимости готовой продукции, поддержанию экологической защиты окружающей среды.

Технология изготовления

Процесс производства заключается в выдувании из сырья тонких нитей. Производство стеклянных нитей делится на несколько этапов:

  1. Расплавление сырья.
  2. Расплав пропускается через микроотверстия под высоким давлением. Так материал становится нитеобразным.
  3. Охлаждение и наматывание нитей на катушки.
  4. Обработка готового стекловолокна при помощи замасливателя. Это необходимо чтобы сделать материал стойким к растяжению, трению, а также наделить водонепроницаемыми свойствами.

В производстве нитей применяется не только расплав стекла, но и округлое стекло, которое изначально расплавляется. Применение технологии существенно повышает производственные затраты.

Исходя из толщины нитей бывает: толстое волокно (более 25 мкм), утолщенное (12-15 мкм), тонкое (4-12 мкм), сверхтонкое (1-3 мкм). Производство осуществляется с учетом действующих ГОСТов:

  • ГОСТ 19170-2001 (для тканей конструкционного назначения).
  • ГОСТ 19907-83 (для изоляционных материалов).

Для чего нужно стекловолокно – применение материала

За счет качественных характеристик материала, стекловолокно может применяться в разных сферах деятельности. Оно не горит, не гниет, не впитывает влагу, отличается небольшой плотностью. Это делает его отличным материалом для внутреннего утепления помещений, фасадов.

Стройматериал используется в разных отраслях: электротехническая, судостроительная, автомобильная, инструментальная промышленность. Также материал востребован в строительстве. Есть несколько форм производства материала:

  • Рулоны.
  • Плиты.
  • Маты.

Если резка стекла в обычном исполнении вызывает определенные сложности, то стекловолокно отличается удобством в применении. Его можно с легкостью сгибать и резать, придавать необходимую форму. Стройматериал применяется в процессе создания межкомнатных и межэтажных перегородок, в качестве утеплителя для полов, стен, фундамента, фасадов, кровли, трубопроводов.

Стекловолокно: характеристики, применение | Строительный портал

Стекловолокно представляет собой волокна или нити, изготовленные из стекла или его производных, но благодаря сложному процессу производства приобретшее в конечном итоге уникальные свойства, нехарактерные для обычного стекла. Оно не разбивается при ударе, а легко гнется, при этом не деформируясь и не повреждаясь. Из материалов, производимых на его основе, изготавливаются различные изделия, успешно заменяющие традиционные привычные материалы, а сферой применения становятся области строительства, автомобилестроение, дорожные работы в другие направления. В статье речь пойдет о разновидностях стекловолокна.

Содержание:

  1. Стекловолокно характеристики
  2. Материалы на основе стекловолокна
  3. Стекловолокно применение

 

Производство искусственного волокна и применение материалов на его основе представляет большой интерес как прогрессивное направление бизнеса. Оно занимает сегодня огромную часть отрасли стекольной промышленности с приличными капиталовложениями. Это говорит о том, что стекловолокно востребованный продукт среди ассортимента производимых товаров в современном мире.

Синтетическое стекловолокно может выпускаться из различного типа сырья, среди которых стекло, шлак, различные горные породы и минералы. Стекловолокно может быть произведено методом непрерывных нитей, или другим способом — в виде штапельного волокна.

Стекловолокно фото

Стекловолокно характеристики

Стекловолокно популярно и востребовано как материал благодаря своим замечательным свойствам, которые в значительной мере отличаются от исходного материала. Особое внимание стоит остановить на следующих характеристиках:

  • высокий уровень прочности, который превосходит прочность легированной стали. Диаметр нитей стекловолокна составляет 7-9 мк. Они  произведены из магнийалюмосиликатного стекла и стекла, не содержащего щелочь, обладают самыми большими показателями прочности;
  • устойчивость к термической обработке. Структура эпоксидного стекловолокна сохраняется даже при сильном нагревании, в условиях, когда природные волокна органического происхождения уже полностью разрушаются;
  • придание дополнительной прочности в составе других материалов. В этом случае стекловолокно играет роль армирующей основы;

  • толерантность некоторых видов стекловолокон к химически и термически агрессивных средам — кислотам, горячей воде и воздействию пара высокого давления. Лучшими показателями обладают волокна кремнеземного, кварцевого и каолинового происхождения;
  • звукопоглощающие свойства. Шумоизолирующий эффект достигается благодаря оригинальному строению материала, в котором пространство, остающееся между волокнами, заполнено микроскопическими пузырьками воздуха;
  • теплоизолирующие свойства. Небольшая плотность и содержание воздуха среди волокон обеспечивают удержание тепла зимой и отсутствие нагрева летом;
  • негорючесть и экологичность
    . Стекловолокно не воспламеняется, не горит и не плавится, что делает его пожаробезопасным материалом и позволяет избежать токсичных веществ, которые выделяются при горении многих синтетических материалов;
  • способности сохранять первоначальную форму, прекрасно сопротивляться старению и противостоять деформации;
  • изменение свойств материала при намокании. В мокром виде теряет исходные свойства, а при высыхании восстанавливает их снова;
  • плохое отношение стекловолокна к изгибам и многочисленным истираниям. Обработка смолами и лаками меняет дело в положительную сторону;
  • экономичности транспортировки. Стекловолокнистая ткань тонкая, гибкая, но в то же время упругая. При необходимости перевозки ее можно сложить достаточно плотно и структура ткани не будет нарушена. Благодаря этому экономится место в транспорте, а значит, и расходы на транспортировку.

Свойства, которыми будет обладать готовое изделие, в конечном итоге зависят от способа изготовления продукта, химического состава сырья, воздействия факторов окружающей среды и толщины стекловолокна.

Материалы на основе стекловолокна

Само стекловолокно является лишь сырьем для производства различных продуктов — стеклонитей, ровингов и рубленого волокна, из которых впоследствии изготавливаются разные материалы строительного, электроизоляционного, производственного и конструкционного назначения.

Из непрерывных стекловолокнистых нитей получают:

  • стеклоткани, которые производятся таким же ткацким методом, что и обычное полотно — переплетением продольных и поперечных нитей между собой. В зависимости от вида переплетения — сатинового, полотняного, шашечного или саржевого, плотности и извивистости пряжи ткани отличаются между собой свойствами и назначением. Стеклоткани бывают электроизоляционные, строительные, конструкционные, кремнеземные и ровинговые. В зависимости от марки цена стекловолокна составляет 25-200руб/м2$

  • армированное стекловолокно и ленты, отличающиеся размером ячейки, видом и плотностью пропитки и предназначенные для дорожных или строительных наружных и внутренних отделочных работ;
  • пластиковое стекловолокно — композиты с разнообразными свойствами, которые задаются изначально в зависимости от условий эксплуатации. Они позволяют производить изделия любой сложности и конфигурации и поэтому именно стекловолокна в сочетании с полимерами получили самое широкое применение и распространение в самых различных сферах нашей жизни.

Из штапельных стекловолокнистых нитей и рубленых волокон можно купить стекловолокно следующего назначения: 

  • утеплитель — стекловату и стекломаты;
  • стеклохолсты различной степени толстости, стеклопластики;
  • такое сырье используется и как компонент строительных растворов.

Каждый из этих материалов имеет свои присущие только ему особенности и индивидуальные характеристики, что предоставляет неограниченные возможности для широчайшего использования их во всех областях человеческой жизни.

Стекловолокно применение

Сегодня без изделий из стекловолокна не обходятся строительные, ремонтные и отделочные работы. Этот материал применяется также и при проведении дорожных работ. Широкое использование он получил в авто- и судостроении, в сфере производства товаров бытового, спортивного и медицинского назначения. А из-за превосходных диэлектрических свойств давно применяется в энергетической отрасли в качестве изоляционных материалов.

Применение стекловолокна в строительстве

Очень много продуктов из стекловолокна используется в строительстве. Одним из них является стеклопластиковая арматура, которая разрабатывалась как замена для стальной. Дело в том, что долгое время сталь являлась практически единственным материалом, у которого имелись необходимые для армирующего элемента свойства — исключительная прочность и долговечность. Альтернативы не было, а значит, приходилось мириться и с недостатками стали. Когда развитие технологий сделало возможным получение материалов с ранее недоступными свойствами, изменились и стандарты производства стройматериалов, в том числе и армирующих. На смену стальной пришла композитная стеклопластиковая арматура.

  • Она обладает прочностью и надежностью стали, но в то же время в несколько раз легче ее, не подвержена коррозии, устойчива к неблагоприятным воздействиям влаги, имеет низкую теплопроводность, не проводит электричество и полностью химически инертна. Все эти замечательные качества обеспечивают композиту самое широкое использование в самых различных случаях — для армирования фундаментов, бетонных конструкций и дорожного или авиационного полотна, крепления теплоизоляции, в виде армирующих сеток для несущего или облицовочного слоя при строительстве или ремонте зданий, для возведения осветительных опор, ограждений, канализационных и мелиоративных конструкций.
  • Еще одним изделием из стекловолокна является стеклофибра, которую добавляют в бетонный раствор в качестве скрепляющего элемента. Как известно, обычная бетонная смесь в процессе застывания подвержена усадке, в результате которой образуются микротрещины. Что является нежелательным, так как негативно влияет на качество бетона и его долговечность. Добавление в раствор фибры меняет дело. Когда свежий бетон начинает застывать, внутри раствора химические и физические процессы могут приводить к образованию дефектов. Волокна стекловолокна способны остановить прорастание микротрещин на ранних стадиях его твердения. В некоторых случаях такой состав позволяет обойтись без дополнительного армирования. Стеклофибру применяют для создания газобетонов, пенобетонов и ячеистых бетонов, в сухих смесях и штукатурках, стяжках и стеновых панелей для зданий и т. д. Полученная продукция выходит лучшего качества и с более высокими характеристиками.

  • Стекловолокно — прекрасный утеплитель. Чем хорошо пользуются в строительстве для теплоизоляции различных ненагруженных конструкций, внутри и снаружи зданий. Для наружных работ применяется в системе вентилируемых фасадов как самостоятельный элемент утепления или в составе сэндвич-панелей. Может использоваться как в рулонах, так и в матах. Внутренние работы включают в себя утепление кровли, чердачного помещения, теплоизоляцию стен и потолков, внутренних перегородок обычных и каркасных зданий. Стекловолоконными изделиями утепляют также различные подходящие к зданиям коммуникации — трубопроводы, системы канализации и вентиляции, отопления. Для этих целей в основном используют иглопробивные материалы. Обладающими паро- и теплоотражающими качествами фольгированными матами изолируют холодильные камеры, сауны и подобные помещения.
  • Ремонт и отделка помещений также не обходится без изделий из стекловолокна. Их главное назначение — создание армирующего слоя на поверхности при штукатурных работах. Таким образом, реставрация проходит успешно. Множество мелких трещин или одну крупную можно закрыть с помощью шпаклевки стекловолокна.
  • Кроме этого ее используют как армирующий элемент перед заливкой наливного пола, укладкой гидроизоляции, для укрепления соединений листов гипсокартона. Для более тонкой отделки поверхностей под покраску, при работе с гипсокартоном, для предупреждения появления мелких изъянов и получения идеальной картины в целом используется более изящный вариант армирующего материала — нетканый стеклохолст. Финишная отделка с применением стеклохолста дает всегда отличные результаты, качественное однородное покрытие без дефектов и изъянов. К тому же это еще и гарантия того, что идеальное состояние поверхности в ближайшее время не будет нарушено.

  • Еще одним отделочным материалом из стекловолокна являются стеклообои — прекрасное декоративное покрытие, но требующее большого количества краски из-за высоких впитывающих свойств. В отличие от обычных обоев, они выносливы, выдерживают механические нагрузки и воздействия химических сред.
Применение стекловолокна в дорожном и промышленном строительстве
  • Широкое распространение применение стекловолокна получило в промышленном и дорожном строительстве. Здесь оно незаменимо как скрепляющий компонент. Дорожное полотно с уложенной стеклопластиковой арматурой, при условии соблюдения технологии строительства, не растрескивается и не продавливается при нагрузках. Наличие в слоях покрытия дорог стеклосетки гарантирует увеличение производительности и срока их эксплуатации, снижает толщину асфальтного покрытия, предупреждает образование и распространение трещин и выбоин, увеличивает проходимость и долговечность дорог, позволяет увеличить сроки между ремонтами.
  • В гидротехническом строительстве без укрепляющих стекловолоконных сеток не обходится возведение плотин, набережных, мостов, подпорных стенок, ливневых коллекторов. Значительная часть канализационных емкостей (отстойников, фильтров, септиков) выполнена все из того же стеклопластика.

  • Из него изготавливаются сидения, устанавливаемые на стадионах, в аэропортах, авто- и ж/д вокзалах; оборудование остановок, бассейнов. Везде, где предусматривается большое скопление людей.
Применение стекловолокна в авто- и судостроение
  • Стеклоткань и композитный стеклопластик, благодаря малому весу и исключительной прочности, способности хорошо поддаваться механической обработке и окрашиванию, поэтому востребованы в автопромышленности и автоспорте. Из этих материалов производят различные части кузова — двери, крыши, крышки багажников, капоты. А также бампера, спойлеры, обвесы, рейлинги и внутренние детали салона. Стекловолокно применяют для придания дополнительной жесткости шинам, и в глушителях как звукоизоляционный материал.
  • В тюнинговых ателье изделия из стекловолокна используются для создания отделочных элементов благодаря способности легко копировать форму заготовки для воспроизведения необходимой детали. Простота в обработке, небольшая толщина, гибкость и пластичность материала позволяют изготавливать из него изделия разной степени сложности и формы.

  • Те же замечательные качества стекловолокна обеспечивают его применение в промышленном масштабе и в судостроительной отрасли. Корпуса моторных и весельных лодок, гоночных и крейсерных яхт, рыболовецких судов малой тоннажности, скутеров и катеров сегодня частично или полностью выполнены из этого материала. Стеклопластиковыми могут быть и другие части суден.

Лодка из стекловолокна видео

Другие способы применения стекловолокна

В зависимости от толщины стекловолокна из него производят различные товары народного потребления и другие изделия:

  • сантехнические детали — биотуалеты, септики, душевые кабинки, чаши бассейнов;
  • товары для спорта и отдыха — весла для гребли, лыжные палки, удочки и т. д.;
  • ящики и контейнеры для бытовых отходов твердого типа;
  • медицинские изделия, используемые в стоматологии — пломбы и несъемные протезы, ленты для шинирования зубов ;
  • медицинские изделия, используемым в ортопедии — протезы, костыли, трости;
  • разнообразные виды трубок бытового назначения — антенны, держатели, флагштоки;
  • электротехнические изделия — индикаторы, предохранители, заземлители.

Это далеко не полный список перечислений всех мест, где может быть использованы изделия из стекловолокна. С каждым днем область их применения все больше расширяется, охватывая все новые и новые сферы нашей деятельности.

Широкое распространение и применение стекловолокна и изделий на его основе стало возможным благодаря достижениям современного производства, высоким технологиям в области химпромышленности, в частности полимеров и композитных материалов, и высоким требованиям к качеству конечного продукта. Стекловолокно — уникальный продукт, который как нельзя лучше отвечает реалиям времени и требуемым характеристикам и свойствам, присущим современным материалам. Поэтому такое его разностороннее применение совсем неудивительно.

Стекловолокно: характеристики, применение | Строительный портал

Стекловолокно представляет собой волокна или нити, изготовленные из стекла или его производных, но благодаря сложному процессу производства приобретшее в конечном итоге уникальные свойства, нехарактерные для обычного стекла. Оно не разбивается при ударе, а легко гнется, при этом не деформируясь и не повреждаясь. Из материалов, производимых на его основе, изготавливаются различные изделия, успешно заменяющие традиционные привычные материалы, а сферой применения становятся области строительства, автомобилестроение, дорожные работы в другие направления. В статье речь пойдет о разновидностях стекловолокна.

Содержание:

  1. Стекловолокно характеристики
  2. Материалы на основе стекловолокна
  3. Стекловолокно применение

 

Производство искусственного волокна и применение материалов на его основе представляет большой интерес как прогрессивное направление бизнеса. Оно занимает сегодня огромную часть отрасли стекольной промышленности с приличными капиталовложениями. Это говорит о том, что стекловолокно востребованный продукт среди ассортимента производимых товаров в современном мире.

Синтетическое стекловолокно может выпускаться из различного типа сырья, среди которых стекло, шлак, различные горные породы и минералы. Стекловолокно может быть произведено методом непрерывных нитей, или другим способом — в виде штапельного волокна.

Стекловолокно фото

Стекловолокно характеристики

Стекловолокно популярно и востребовано как материал благодаря своим замечательным свойствам, которые в значительной мере отличаются от исходного материала. Особое внимание стоит остановить на следующих характеристиках:

  • высокий уровень прочности, который превосходит прочность легированной стали. Диаметр нитей стекловолокна составляет 7-9 мк. Они  произведены из магнийалюмосиликатного стекла и стекла, не содержащего щелочь, обладают самыми большими показателями прочности;
  • устойчивость к термической обработке. Структура эпоксидного стекловолокна сохраняется даже при сильном нагревании, в условиях, когда природные волокна органического происхождения уже полностью разрушаются;
  • придание дополнительной прочности в составе других материалов. В этом случае стекловолокно играет роль армирующей основы;

  • толерантность некоторых видов стекловолокон к химически и термически агрессивных средам — кислотам, горячей воде и воздействию пара высокого давления. Лучшими показателями обладают волокна кремнеземного, кварцевого и каолинового происхождения;
  • звукопоглощающие свойства. Шумоизолирующий эффект достигается благодаря оригинальному строению материала, в котором пространство, остающееся между волокнами, заполнено микроскопическими пузырьками воздуха;
  • теплоизолирующие свойства. Небольшая плотность и содержание воздуха среди волокон обеспечивают удержание тепла зимой и отсутствие нагрева летом;
  • негорючесть и экологичность. Стекловолокно не воспламеняется, не горит и не плавится, что делает его пожаробезопасным материалом и позволяет избежать токсичных веществ, которые выделяются при горении многих синтетических материалов;
  • способности сохранять первоначальную форму, прекрасно сопротивляться старению и противостоять деформации;
  • изменение свойств материала при намокании. В мокром виде теряет исходные свойства, а при высыхании восстанавливает их снова;
  • плохое отношение стекловолокна к изгибам и многочисленным истираниям. Обработка смолами и лаками меняет дело в положительную сторону;
  • экономичности транспортировки. Стекловолокнистая ткань тонкая, гибкая, но в то же время упругая. При необходимости перевозки ее можно сложить достаточно плотно и структура ткани не будет нарушена. Благодаря этому экономится место в транспорте, а значит, и расходы на транспортировку.

Свойства, которыми будет обладать готовое изделие, в конечном итоге зависят от способа изготовления продукта, химического состава сырья, воздействия факторов окружающей среды и толщины стекловолокна.

Материалы на основе стекловолокна

Само стекловолокно является лишь сырьем для производства различных продуктов — стеклонитей, ровингов и рубленого волокна, из которых впоследствии изготавливаются разные материалы строительного, электроизоляционного, производственного и конструкционного назначения.

Из непрерывных стекловолокнистых нитей получают:

  • стеклоткани, которые производятся таким же ткацким методом, что и обычное полотно — переплетением продольных и поперечных нитей между собой. В зависимости от вида переплетения — сатинового, полотняного, шашечного или саржевого, плотности и извивистости пряжи ткани отличаются между собой свойствами и назначением. Стеклоткани бывают электроизоляционные, строительные, конструкционные, кремнеземные и ровинговые. В зависимости от марки цена стекловолокна составляет 25-200руб/м2$

  • армированное стекловолокно и ленты, отличающиеся размером ячейки, видом и плотностью пропитки и предназначенные для дорожных или строительных наружных и внутренних отделочных работ;
  • пластиковое стекловолокно — композиты с разнообразными свойствами, которые задаются изначально в зависимости от условий эксплуатации. Они позволяют производить изделия любой сложности и конфигурации и поэтому именно стекловолокна в сочетании с полимерами получили самое широкое применение и распространение в самых различных сферах нашей жизни.

Из штапельных стекловолокнистых нитей и рубленых волокон можно купить стекловолокно следующего назначения: 

  • утеплитель — стекловату и стекломаты;
  • стеклохолсты различной степени толстости, стеклопластики;
  • такое сырье используется и как компонент строительных растворов.

Каждый из этих материалов имеет свои присущие только ему особенности и индивидуальные характеристики, что предоставляет неограниченные возможности для широчайшего использования их во всех областях человеческой жизни.

Стекловолокно применение

Сегодня без изделий из стекловолокна не обходятся строительные, ремонтные и отделочные работы. Этот материал применяется также и при проведении дорожных работ. Широкое использование он получил в авто- и судостроении, в сфере производства товаров бытового, спортивного и медицинского назначения. А из-за превосходных диэлектрических свойств давно применяется в энергетической отрасли в качестве изоляционных материалов.

Применение стекловолокна в строительстве

Очень много продуктов из стекловолокна используется в строительстве. Одним из них является стеклопластиковая арматура, которая разрабатывалась как замена для стальной. Дело в том, что долгое время сталь являлась практически единственным материалом, у которого имелись необходимые для армирующего элемента свойства — исключительная прочность и долговечность. Альтернативы не было, а значит, приходилось мириться и с недостатками стали. Когда развитие технологий сделало возможным получение материалов с ранее недоступными свойствами, изменились и стандарты производства стройматериалов, в том числе и армирующих. На смену стальной пришла композитная стеклопластиковая арматура.

  • Она обладает прочностью и надежностью стали, но в то же время в несколько раз легче ее, не подвержена коррозии, устойчива к неблагоприятным воздействиям влаги, имеет низкую теплопроводность, не проводит электричество и полностью химически инертна. Все эти замечательные качества обеспечивают композиту самое широкое использование в самых различных случаях — для армирования фундаментов, бетонных конструкций и дорожного или авиационного полотна, крепления теплоизоляции, в виде армирующих сеток для несущего или облицовочного слоя при строительстве или ремонте зданий, для возведения осветительных опор, ограждений, канализационных и мелиоративных конструкций.
  • Еще одним изделием из стекловолокна является стеклофибра, которую добавляют в бетонный раствор в качестве скрепляющего элемента. Как известно, обычная бетонная смесь в процессе застывания подвержена усадке, в результате которой образуются микротрещины. Что является нежелательным, так как негативно влияет на качество бетона и его долговечность. Добавление в раствор фибры меняет дело. Когда свежий бетон начинает застывать, внутри раствора химические и физические процессы могут приводить к образованию дефектов. Волокна стекловолокна способны остановить прорастание микротрещин на ранних стадиях его твердения. В некоторых случаях такой состав позволяет обойтись без дополнительного армирования. Стеклофибру применяют для создания газобетонов, пенобетонов и ячеистых бетонов, в сухих смесях и штукатурках, стяжках и стеновых панелей для зданий и т. д. Полученная продукция выходит лучшего качества и с более высокими характеристиками.

  • Стекловолокно — прекрасный утеплитель. Чем хорошо пользуются в строительстве для теплоизоляции различных ненагруженных конструкций, внутри и снаружи зданий. Для наружных работ применяется в системе вентилируемых фасадов как самостоятельный элемент утепления или в составе сэндвич-панелей. Может использоваться как в рулонах, так и в матах. Внутренние работы включают в себя утепление кровли, чердачного помещения, теплоизоляцию стен и потолков, внутренних перегородок обычных и каркасных зданий. Стекловолоконными изделиями утепляют также различные подходящие к зданиям коммуникации — трубопроводы, системы канализации и вентиляции, отопления. Для этих целей в основном используют иглопробивные материалы. Обладающими паро- и теплоотражающими качествами фольгированными матами изолируют холодильные камеры, сауны и подобные помещения.
  • Ремонт и отделка помещений также не обходится без изделий из стекловолокна. Их главное назначение — создание армирующего слоя на поверхности при штукатурных работах. Таким образом, реставрация проходит успешно. Множество мелких трещин или одну крупную можно закрыть с помощью шпаклевки стекловолокна.
  • Кроме этого ее используют как армирующий элемент перед заливкой наливного пола, укладкой гидроизоляции, для укрепления соединений листов гипсокартона. Для более тонкой отделки поверхностей под покраску, при работе с гипсокартоном, для предупреждения появления мелких изъянов и получения идеальной картины в целом используется более изящный вариант армирующего материала — нетканый стеклохолст. Финишная отделка с применением стеклохолста дает всегда отличные результаты, качественное однородное покрытие без дефектов и изъянов. К тому же это еще и гарантия того, что идеальное состояние поверхности в ближайшее время не будет нарушено.

  • Еще одним отделочным материалом из стекловолокна являются стеклообои — прекрасное декоративное покрытие, но требующее большого количества краски из-за высоких впитывающих свойств. В отличие от обычных обоев, они выносливы, выдерживают механические нагрузки и воздействия химических сред.
Применение стекловолокна в дорожном и промышленном строительстве
  • Широкое распространение применение стекловолокна получило в промышленном и дорожном строительстве. Здесь оно незаменимо как скрепляющий компонент. Дорожное полотно с уложенной стеклопластиковой арматурой, при условии соблюдения технологии строительства, не растрескивается и не продавливается при нагрузках. Наличие в слоях покрытия дорог стеклосетки гарантирует увеличение производительности и срока их эксплуатации, снижает толщину асфальтного покрытия, предупреждает образование и распространение трещин и выбоин, увеличивает проходимость и долговечность дорог, позволяет увеличить сроки между ремонтами.
  • В гидротехническом строительстве без укрепляющих стекловолоконных сеток не обходится возведение плотин, набережных, мостов, подпорных стенок, ливневых коллекторов. Значительная часть канализационных емкостей (отстойников, фильтров, септиков) выполнена все из того же стеклопластика.

  • Из него изготавливаются сидения, устанавливаемые на стадионах, в аэропортах, авто- и ж/д вокзалах; оборудование остановок, бассейнов. Везде, где предусматривается большое скопление людей.
Применение стекловолокна в авто- и судостроение
  • Стеклоткань и композитный стеклопластик, благодаря малому весу и исключительной прочности, способности хорошо поддаваться механической обработке и окрашиванию, поэтому востребованы в автопромышленности и автоспорте. Из этих материалов производят различные части кузова — двери, крыши, крышки багажников, капоты. А также бампера, спойлеры, обвесы, рейлинги и внутренние детали салона. Стекловолокно применяют для придания дополнительной жесткости шинам, и в глушителях как звукоизоляционный материал.
  • В тюнинговых ателье изделия из стекловолокна используются для создания отделочных элементов благодаря способности легко копировать форму заготовки для воспроизведения необходимой детали. Простота в обработке, небольшая толщина, гибкость и пластичность материала позволяют изготавливать из него изделия разной степени сложности и формы.

  • Те же замечательные качества стекловолокна обеспечивают его применение в промышленном масштабе и в судостроительной отрасли. Корпуса моторных и весельных лодок, гоночных и крейсерных яхт, рыболовецких судов малой тоннажности, скутеров и катеров сегодня частично или полностью выполнены из этого материала. Стеклопластиковыми могут быть и другие части суден.

Лодка из стекловолокна видео

Другие способы применения стекловолокна

В зависимости от толщины стекловолокна из него производят различные товары народного потребления и другие изделия:

  • сантехнические детали — биотуалеты, септики, душевые кабинки, чаши бассейнов;
  • товары для спорта и отдыха — весла для гребли, лыжные палки, удочки и т. д.;
  • ящики и контейнеры для бытовых отходов твердого типа;
  • медицинские изделия, используемые в стоматологии — пломбы и несъемные протезы, ленты для шинирования зубов ;
  • медицинские изделия, используемым в ортопедии — протезы, костыли, трости;
  • разнообразные виды трубок бытового назначения — антенны, держатели, флагштоки;
  • электротехнические изделия — индикаторы, предохранители, заземлители.

Это далеко не полный список перечислений всех мест, где может быть использованы изделия из стекловолокна. С каждым днем область их применения все больше расширяется, охватывая все новые и новые сферы нашей деятельности.

Широкое распространение и применение стекловолокна и изделий на его основе стало возможным благодаря достижениям современного производства, высоким технологиям в области химпромышленности, в частности полимеров и композитных материалов, и высоким требованиям к качеству конечного продукта. Стекловолокно — уникальный продукт, который как нельзя лучше отвечает реалиям времени и требуемым характеристикам и свойствам, присущим современным материалам. Поэтому такое его разностороннее применение совсем неудивительно.

Стекловолокно: характеристики, применение | Строительный портал

Стекловолокно представляет собой волокна или нити, изготовленные из стекла или его производных, но благодаря сложному процессу производства приобретшее в конечном итоге уникальные свойства, нехарактерные для обычного стекла. Оно не разбивается при ударе, а легко гнется, при этом не деформируясь и не повреждаясь. Из материалов, производимых на его основе, изготавливаются различные изделия, успешно заменяющие традиционные привычные материалы, а сферой применения становятся области строительства, автомобилестроение, дорожные работы в другие направления. В статье речь пойдет о разновидностях стекловолокна.

Содержание:

  1. Стекловолокно характеристики
  2. Материалы на основе стекловолокна
  3. Стекловолокно применение

 

Производство искусственного волокна и применение материалов на его основе представляет большой интерес как прогрессивное направление бизнеса. Оно занимает сегодня огромную часть отрасли стекольной промышленности с приличными капиталовложениями. Это говорит о том, что стекловолокно востребованный продукт среди ассортимента производимых товаров в современном мире.

Синтетическое стекловолокно может выпускаться из различного типа сырья, среди которых стекло, шлак, различные горные породы и минералы. Стекловолокно может быть произведено методом непрерывных нитей, или другим способом — в виде штапельного волокна.

Стекловолокно фото

Стекловолокно характеристики

Стекловолокно популярно и востребовано как материал благодаря своим замечательным свойствам, которые в значительной мере отличаются от исходного материала. Особое внимание стоит остановить на следующих характеристиках:

  • высокий уровень прочности, который превосходит прочность легированной стали. Диаметр нитей стекловолокна составляет 7-9 мк. Они  произведены из магнийалюмосиликатного стекла и стекла, не содержащего щелочь, обладают самыми большими показателями прочности;
  • устойчивость к термической обработке. Структура эпоксидного стекловолокна сохраняется даже при сильном нагревании, в условиях, когда природные волокна органического происхождения уже полностью разрушаются;
  • придание дополнительной прочности в составе других материалов. В этом случае стекловолокно играет роль армирующей основы;

  • толерантность некоторых видов стекловолокон к химически и термически агрессивных средам — кислотам, горячей воде и воздействию пара высокого давления. Лучшими показателями обладают волокна кремнеземного, кварцевого и каолинового происхождения;
  • звукопоглощающие свойства. Шумоизолирующий эффект достигается благодаря оригинальному строению материала, в котором пространство, остающееся между волокнами, заполнено микроскопическими пузырьками воздуха;
  • теплоизолирующие свойства. Небольшая плотность и содержание воздуха среди волокон обеспечивают удержание тепла зимой и отсутствие нагрева летом;
  • негорючесть и экологичность. Стекловолокно не воспламеняется, не горит и не плавится, что делает его пожаробезопасным материалом и позволяет избежать токсичных веществ, которые выделяются при горении многих синтетических материалов;
  • способности сохранять первоначальную форму, прекрасно сопротивляться старению и противостоять деформации;
  • изменение свойств материала при намокании. В мокром виде теряет исходные свойства, а при высыхании восстанавливает их снова;
  • плохое отношение стекловолокна к изгибам и многочисленным истираниям. Обработка смолами и лаками меняет дело в положительную сторону;
  • экономичности транспортировки. Стекловолокнистая ткань тонкая, гибкая, но в то же время упругая. При необходимости перевозки ее можно сложить достаточно плотно и структура ткани не будет нарушена. Благодаря этому экономится место в транспорте, а значит, и расходы на транспортировку.

Свойства, которыми будет обладать готовое изделие, в конечном итоге зависят от способа изготовления продукта, химического состава сырья, воздействия факторов окружающей среды и толщины стекловолокна.

Материалы на основе стекловолокна

Само стекловолокно является лишь сырьем для производства различных продуктов — стеклонитей, ровингов и рубленого волокна, из которых впоследствии изготавливаются разные материалы строительного, электроизоляционного, производственного и конструкционного назначения.

Из непрерывных стекловолокнистых нитей получают:

  • стеклоткани, которые производятся таким же ткацким методом, что и обычное полотно — переплетением продольных и поперечных нитей между собой. В зависимости от вида переплетения — сатинового, полотняного, шашечного или саржевого, плотности и извивистости пряжи ткани отличаются между собой свойствами и назначением. Стеклоткани бывают электроизоляционные, строительные, конструкционные, кремнеземные и ровинговые. В зависимости от марки цена стекловолокна составляет 25-200руб/м2$

  • армированное стекловолокно и ленты, отличающиеся размером ячейки, видом и плотностью пропитки и предназначенные для дорожных или строительных наружных и внутренних отделочных работ;
  • пластиковое стекловолокно — композиты с разнообразными свойствами, которые задаются изначально в зависимости от условий эксплуатации. Они позволяют производить изделия любой сложности и конфигурации и поэтому именно стекловолокна в сочетании с полимерами получили самое широкое применение и распространение в самых различных сферах нашей жизни.

Из штапельных стекловолокнистых нитей и рубленых волокон можно купить стекловолокно следующего назначения: 

  • утеплитель — стекловату и стекломаты;
  • стеклохолсты различной степени толстости, стеклопластики;
  • такое сырье используется и как компонент строительных растворов.

Каждый из этих материалов имеет свои присущие только ему особенности и индивидуальные характеристики, что предоставляет неограниченные возможности для широчайшего использования их во всех областях человеческой жизни.

Стекловолокно применение

Сегодня без изделий из стекловолокна не обходятся строительные, ремонтные и отделочные работы. Этот материал применяется также и при проведении дорожных работ. Широкое использование он получил в авто- и судостроении, в сфере производства товаров бытового, спортивного и медицинского назначения. А из-за превосходных диэлектрических свойств давно применяется в энергетической отрасли в качестве изоляционных материалов.

Применение стекловолокна в строительстве

Очень много продуктов из стекловолокна используется в строительстве. Одним из них является стеклопластиковая арматура, которая разрабатывалась как замена для стальной. Дело в том, что долгое время сталь являлась практически единственным материалом, у которого имелись необходимые для армирующего элемента свойства — исключительная прочность и долговечность. Альтернативы не было, а значит, приходилось мириться и с недостатками стали. Когда развитие технологий сделало возможным получение материалов с ранее недоступными свойствами, изменились и стандарты производства стройматериалов, в том числе и армирующих. На смену стальной пришла композитная стеклопластиковая арматура.

  • Она обладает прочностью и надежностью стали, но в то же время в несколько раз легче ее, не подвержена коррозии, устойчива к неблагоприятным воздействиям влаги, имеет низкую теплопроводность, не проводит электричество и полностью химически инертна. Все эти замечательные качества обеспечивают композиту самое широкое использование в самых различных случаях — для армирования фундаментов, бетонных конструкций и дорожного или авиационного полотна, крепления теплоизоляции, в виде армирующих сеток для несущего или облицовочного слоя при строительстве или ремонте зданий, для возведения осветительных опор, ограждений, канализационных и мелиоративных конструкций.
  • Еще одним изделием из стекловолокна является стеклофибра, которую добавляют в бетонный раствор в качестве скрепляющего элемента. Как известно, обычная бетонная смесь в процессе застывания подвержена усадке, в результате которой образуются микротрещины. Что является нежелательным, так как негативно влияет на качество бетона и его долговечность. Добавление в раствор фибры меняет дело. Когда свежий бетон начинает застывать, внутри раствора химические и физические процессы могут приводить к образованию дефектов. Волокна стекловолокна способны остановить прорастание микротрещин на ранних стадиях его твердения. В некоторых случаях такой состав позволяет обойтись без дополнительного армирования. Стеклофибру применяют для создания газобетонов, пенобетонов и ячеистых бетонов, в сухих смесях и штукатурках, стяжках и стеновых панелей для зданий и т. д. Полученная продукция выходит лучшего качества и с более высокими характеристиками.

  • Стекловолокно — прекрасный утеплитель. Чем хорошо пользуются в строительстве для теплоизоляции различных ненагруженных конструкций, внутри и снаружи зданий. Для наружных работ применяется в системе вентилируемых фасадов как самостоятельный элемент утепления или в составе сэндвич-панелей. Может использоваться как в рулонах, так и в матах. Внутренние работы включают в себя утепление кровли, чердачного помещения, теплоизоляцию стен и потолков, внутренних перегородок обычных и каркасных зданий. Стекловолоконными изделиями утепляют также различные подходящие к зданиям коммуникации — трубопроводы, системы канализации и вентиляции, отопления. Для этих целей в основном используют иглопробивные материалы. Обладающими паро- и теплоотражающими качествами фольгированными матами изолируют холодильные камеры, сауны и подобные помещения.
  • Ремонт и отделка помещений также не обходится без изделий из стекловолокна. Их главное назначение — создание армирующего слоя на поверхности при штукатурных работах. Таким образом, реставрация проходит успешно. Множество мелких трещин или одну крупную можно закрыть с помощью шпаклевки стекловолокна.
  • Кроме этого ее используют как армирующий элемент перед заливкой наливного пола, укладкой гидроизоляции, для укрепления соединений листов гипсокартона. Для более тонкой отделки поверхностей под покраску, при работе с гипсокартоном, для предупреждения появления мелких изъянов и получения идеальной картины в целом используется более изящный вариант армирующего материала — нетканый стеклохолст. Финишная отделка с применением стеклохолста дает всегда отличные результаты, качественное однородное покрытие без дефектов и изъянов. К тому же это еще и гарантия того, что идеальное состояние поверхности в ближайшее время не будет нарушено.

  • Еще одним отделочным материалом из стекловолокна являются стеклообои — прекрасное декоративное покрытие, но требующее большого количества краски из-за высоких впитывающих свойств. В отличие от обычных обоев, они выносливы, выдерживают механические нагрузки и воздействия химических сред.
Применение стекловолокна в дорожном и промышленном строительстве
  • Широкое распространение применение стекловолокна получило в промышленном и дорожном строительстве. Здесь оно незаменимо как скрепляющий компонент. Дорожное полотно с уложенной стеклопластиковой арматурой, при условии соблюдения технологии строительства, не растрескивается и не продавливается при нагрузках. Наличие в слоях покрытия дорог стеклосетки гарантирует увеличение производительности и срока их эксплуатации, снижает толщину асфальтного покрытия, предупреждает образование и распространение трещин и выбоин, увеличивает проходимость и долговечность дорог, позволяет увеличить сроки между ремонтами.
  • В гидротехническом строительстве без укрепляющих стекловолоконных сеток не обходится возведение плотин, набережных, мостов, подпорных стенок, ливневых коллекторов. Значительная часть канализационных емкостей (отстойников, фильтров, септиков) выполнена все из того же стеклопластика.

  • Из него изготавливаются сидения, устанавливаемые на стадионах, в аэропортах, авто- и ж/д вокзалах; оборудование остановок, бассейнов. Везде, где предусматривается большое скопление людей.
Применение стекловолокна в авто- и судостроение
  • Стеклоткань и композитный стеклопластик, благодаря малому весу и исключительной прочности, способности хорошо поддаваться механической обработке и окрашиванию, поэтому востребованы в автопромышленности и автоспорте. Из этих материалов производят различные части кузова — двери, крыши, крышки багажников, капоты. А также бампера, спойлеры, обвесы, рейлинги и внутренние детали салона. Стекловолокно применяют для придания дополнительной жесткости шинам, и в глушителях как звукоизоляционный материал.
  • В тюнинговых ателье изделия из стекловолокна используются для создания отделочных элементов благодаря способности легко копировать форму заготовки для воспроизведения необходимой детали. Простота в обработке, небольшая толщина, гибкость и пластичность материала позволяют изготавливать из него изделия разной степени сложности и формы.

  • Те же замечательные качества стекловолокна обеспечивают его применение в промышленном масштабе и в судостроительной отрасли. Корпуса моторных и весельных лодок, гоночных и крейсерных яхт, рыболовецких судов малой тоннажности, скутеров и катеров сегодня частично или полностью выполнены из этого материала. Стеклопластиковыми могут быть и другие части суден.

Лодка из стекловолокна видео

Другие способы применения стекловолокна

В зависимости от толщины стекловолокна из него производят различные товары народного потребления и другие изделия:

  • сантехнические детали — биотуалеты, септики, душевые кабинки, чаши бассейнов;
  • товары для спорта и отдыха — весла для гребли, лыжные палки, удочки и т. д.;
  • ящики и контейнеры для бытовых отходов твердого типа;
  • медицинские изделия, используемые в стоматологии — пломбы и несъемные протезы, ленты для шинирования зубов ;
  • медицинские изделия, используемым в ортопедии — протезы, костыли, трости;
  • разнообразные виды трубок бытового назначения — антенны, держатели, флагштоки;
  • электротехнические изделия — индикаторы, предохранители, заземлители.

Это далеко не полный список перечислений всех мест, где может быть использованы изделия из стекловолокна. С каждым днем область их применения все больше расширяется, охватывая все новые и новые сферы нашей деятельности.

Широкое распространение и применение стекловолокна и изделий на его основе стало возможным благодаря достижениям современного производства, высоким технологиям в области химпромышленности, в частности полимеров и композитных материалов, и высоким требованиям к качеству конечного продукта. Стекловолокно — уникальный продукт, который как нельзя лучше отвечает реалиям времени и требуемым характеристикам и свойствам, присущим современным материалам. Поэтому такое его разностороннее применение совсем неудивительно.

что же это такое? — vipremontclub.ru

Стекловолокно – это уникальный строительный материал, который изготавливают путем расплавления неорганического стекла. Чтобы иметь представление, что такое стекловолокно, нужно немного углубиться в процесс его изготовления.

Странный материал был впервые создан совершенно случайно молодым ученым Дейлом Клейстом, жившим в Иллинойсе. В 1932 году юный изобретатель пробовал герметично сварить стеклянные блоки. При этом струи сжатого воздуха, попавшие  случайно в поток расплавленного стекла, превратили его в тонкие волокна. В то время еще понятия не имели, что такое стекловолокно – это был первый экспериментальный образец.

Сейчас для получения стекловолокнистого материала используют отходы стекольной промышленности, стеклянный бой, доломит, песок, известняк, соду и другие компоненты. Сначала все составляющие расплавляют при помощи специальных печей. Затем из материала, который находится в полужидком состоянии, получается  волокнистая смесь с тончайшими  стеклонитями. Толщина отдельных волокон меньше человеческого волоса почти в 20 раз.

Полученные стеклонити находятся параллельно друг к другу, что обеспечивает высокое качество материала и звукоизоляционные свойства. Заключающий момент производства – это придание стекловолокнистой смеси необходимой жесткости и цвета.

Анализируя детальнее, что такое стекловолокно, можно рассмотреть два основных вида изготовления:

  • Непрерывный способ производства, при котором цельное волокно в расплавленном виде вытягивают в длину на несколько тысяч метров. Такие стеклонити длинные и тонкие, напоминающие шелковые нити.
  • Штапельный способ производства отличается тем, что волокно создают способом раздува горячей стеклянной массы паром или воздухом. Эти стекловолокна короткие и тонкие, имеют сходство с шерстью.

Стекловолокно стало основой для получения некоторых строительных материалов: стекловаты, стеклохолста, стеклопластика, стеклоткани, стеклосетки и др. Эти материалы довольно востребованы в ремонте и строительстве, так как обладают характеристиками и свойствами стеклянного волокна.

Стекловолокно: применение

Стекловолокно обладает особыми качественными характеристиками, благодаря которым его можно использовать в разных сферах. Это практичный материал, который не гниет, не горит, не впитывает влагу. Важным фактором является небольшая плотность и отличное тепловое сопротивление, которое достигается, благодаря некоторому количеству воздуха внутри материала.

Стекловолокно находит применение в строительстве, электротехнической промышленности, автомобилестроении, судостроении, инструментальной промышленности и других отраслях.

Обычно стекловолокно изготавливают в виде рулонов, жестких плит или матов. Это очень удобный для монтажа материал, который с легкостью можно резать, сгибать, придавая необходимую форму.

В строительстве материал часто используют для утепления, звукоизоляции в межэтажных или межкомнатных перегородках. Также применяют стекловолокно для утепления фасадов, полов, каркасных стен, изолируют трубопроводы.

Удивительно, что многие предметы, окружающие нас, также сделаны с использованием стекловолокна. Иногда термин «стекловолокно» применяют при названии армированного волокном пластика (FRP).

Сейчас из такого материала делают фургоны и катера, некоторые автомобили, кровли и даже ванны. Для этого стекловолокну придают гладкость, блеск, прочность методом нанесения прозрачного или цветного полимерного геля на наружную поверхность материала на начальном этапе производства.

Интересно: Есть стекловолокно естественного происхождения, которое можно найти на местах извержения вулканов. Такому виду волокон дано название – волосы Пеле, немного странное на первый взгляд. Это объясняется тем, что в гавайской мифологии Пеле – это богиня вулканов. Но «волосы Пеле» обладают химическим составом натуральных базальтовых пород, содержат включения кристаллов и не являются аналогами стекловолокна по всем физико-механическим свойствам.

Типы стекловолокна

Когда многие люди слышат слово «стекловолокно» они думают, об изоляции, которая используется, чтобы держать дом теплым и изолированным. Хотя это самое популярное применение для этого материала, Есть много других областей применения стекловолокна в строительной индустрии. Данный продукт используется для всего, от кровли до изготовления лодок, и известен своей прочностью и долговечностью в связи с его малым весом. Потенциал стекловолокна в сфере строительства является поистине безграничным, и, так новые технологии быстро развиваются, многие отрасли начнут использовать этот материал в разных сферах деятельности.

История

Выдувание стекла было одной из самых уважаемых сфер производства во всем мире на протяжении тысячелетий. В рамках отрасли, многие изготовители делали из стекла тонкие волокна, которые использовались как декоративные украшения на стеклянных предметах. В 1930-х годов, Owens Corning Corporation разработала технологию, чтобы совместить тонкие волокна стекла с тканью, которая была использована для изоляции и производства промышленных тканей. Оно имели такой успех как изоляционный материал, что начали проводиться исследования по применению стеклянных волокон в других сферах. Вскоре стали применятся их сочетания с полимерами и пластмассой для производства строительных материалов и морских материалов. Owens Corning по прежнему является одним из ведущих мировых производителей стекловолокна.

Особенности

Одной из наиболее высокоценной особенностью стеклопластика является его высокий коэффициент тактильной прочности к весу. Для такого сильного объекта с относительно большой площадью поверхности, он весит очень мало, особенно по сравнению с аналогичными объектами. Стеклопластик также известен своими превосходными изолирующими свойствами и низкой теплопроводностью.

Применение

Сегодня стекловолокна широко используется в строительной отрасли. Он используется как легкий кровельный материал на зданиях и выступах, и обычно используется для покрытия стен и столешниц на кухнях и агрессивных химических средах. Это популярный выбор для теплоизоляции дома, и часто помещаются в обрамление дома. Литое стекловолокно очень популярно в морской отрасли, а также, большинство прогулочных судов строится из данного материала. Из-за своего малого веса по сравнению с его силой, он приобретает все большую популярность в аэрокосмической и инженерной областях.

Типы стекловолокна

Продукт обычно называют стекловолокно, но на самом деле он бывает трех различных типов. Первый называется армированное стекловолокно. Оно состоит из полимерных соединений армированных стекловолокном. Второй армированное пластиковое стекловолокно, которое состоит из пластиковых материалов, армированных стеклом. Третий известен как углепластик, или усиленный углеродным волокном полимер. Это самый дорогой вид из доступных видов стекловолокна, а также является самым прочным и наиболее легким.

Потенциал

По мере появления новых технологий, которые позволяют разрабатывать стекло, делая его тоньше и тоньше, многие отрасли начнут реализовать свой потенциал из стекловолокна в качестве строительного материала. Сегодня, жилищное строительство полагается на этот материал, как быстрый и доступный способ для создания крыш, козырьков, и окон. Потому что это его можно так легко и быстро установить и значительно сократить затраты на рабочую силу. Поскольку этот материал настолько легкий и прочный, много строительных фирм и аэрокосмическая отрасль изучают способы включения стекловолокна в их работу. Этот материал может применяться при строительстве мостов, зданий и других сооружений, и может позволить космическим аппаратом, летать выше и дальше, чем когда-либо прежде.

что это такое? Где применяется и как призводится?

Что такое стекловолокно и материалы на его основе?

Производство стекловолокна — это процесс объединения тонких стекловолокон с различными смолами для получения прочного и легкого продукта. С момента появления стекловолокна его использовали в качестве армирующего агента для пластмасс, а также в качестве изоляционного материала в зданиях и бытовой технике. Стекловолокно используется в производстве, где требуется легкий материал, обладающий высокой прочностью и устойчивостью к царапинам.

Из процессов производства стекловолокна формование из стекловолокна является наиболее часто используемым процессом при создании изделий из пластика, армированного стекловолокном. Само стекловолокно изготовлено из расплавленного стекла, выдавленного через сверхтонкие отверстия в инструменте, в результате чего образуются нитевидные образования, которые затем сплетаются вместе, образуя грубую ткань или заплатку.

Волокна соединяются с пластмассовой смолой путем термообработки или прессования. Этот процесс используется для изготовления множества различных изделий из стекловолокна., включая панели, корпуса гоночных автомобилей, электрические платы, опоры для оборудования и множество других продуктов.

Стекловолокно не расширяется и не сжимается при изменении температуры. Оно не впитывает воду, имеет высокое отношение прочности к весу, химически стойкое, а также действует как электрический изолятор. Производители стекловолокна производят различные виды изделий из стекловолокна.

Виды стекловолокна и стеклопластика

Существует ряд различных типов стекловолокна и смол, используемых для производства стекловолоконных материалов и изделий с разной прочностью, эстетикой и сферой применения.

Стекловолокно подразделяется на семь основных типов. Стекло E — наиболее распространенная разновидность пластика, армированного стекловолокном, стекло A характеризуется низкой концентрацией оксида бора, стекло E-CR имеет высокую кислотостойкость, стекло C используется для изготовления штапельных волокон, D-стекло обладает высокой кислотостойкостью с диэлектрической постоянной.

R-стекло известно своими исключительными механическими свойствами, а S-стекло — очень высокой прочностью на разрыв. Эти типы стекловолокна смешиваются с термореактивными смолами, которые обычно изготавливаются из эпоксидной или полиэфирной смолы.

Смолы используются для формования, ламинирования и литья. Эпоксидная смола имеет более высокие характеристики и, следовательно, более высокую стоимость, и она используется в критичных по весу, высокопрочные приложения. Полиэфирные смолы менее дороги, более широко используются и обладают хорошей устойчивостью к коррозии.

Процесс производства стекловолокна

Три основных метода изготовления стекловолокна — это открытое формование, закрытое формование и центробежное формование. При открытом формовании стекловолокна слой гелевого покрытия наносится и отверждается в цельной форме или конструкции. После наслоения в форму стекловолокну и распыленной смоле дают затвердеть. Открытое формование выделяет больше выбросов, чем два других процесса.

При закрытом формовании исходное гелевое покрытие наносится в форме, состоящей из двух частей. Волокна в виде рубленых волокон или ламинированных листов распыляются или помещаются в охватывающую часть формы поверх гелевого покрытия. Деталь затвердевает после герметизации в форме с помощью вакуума, и катализированная смола впрыскивается в форму под давлением.

При центробежном формовании гелькоут наносится на стороны вращающейся цилиндрической формы. Слой за слоем, катализированные смолы, насыщенные короткими волокнами, распыляются в форму до достижения желаемой толщины.

Центробежное формование используется для формования цилиндрических изделий, таких как трубы и резервуары. Во всех процессах конечные продукты затем извлекаются из формы и обрезаются. Гофрированное стекловолокно, пожалуй, является наиболее широко используемым сегодня продуктом из стекловолокна.

Оно прочное, может быть однотонным (часто зеленым) или прозрачным для пропускания света в здания. Он в основном используется в строительстве для изготовления сайдинга или кровли, а также часто используется для строительства теплиц и навесов.

Гофрированное стекловолокно обычно состоит из двух склеенных между собой слоев. Внешний слой представляет собой твердую, устойчивую к атмосферным воздействиям поверхность из смолы. Центробежное формование используется для формования цилиндрических изделий, таких как трубы и резервуары.

Во всех процессах конечные продукты затем извлекаются из формы и обрезаются. Гофрированное стекловолокно, пожалуй, является наиболее широко используемым сегодня продуктом из стекловолокна.

Преимущества стекловолокна

Стекловолокно часто превосходит многие другие материалы, особенно алюминий, который является основной альтернативой стекловолокну. Пултрузионные (Пултру́зия — технология изготовления высоконаполненных волокном композиционных деталей с постоянной поперечной структурой) профили из стекловолокна имеют ряд преимуществ по сравнению с аналогичными штампованными алюминиевыми профилями.

Пултрузионное стекловолокно обладает превосходной устойчивостью к широкому спектру химикатов. Профили из стекловолокна составляют около 70% веса алюминиевых профилей, но имеют такую ​​же плотность. Пултрузионное стекловолокно не является проводящим с высокой диэлектрической способностью, в то время как алюминий является проводником.

Стекловолокно — гораздо лучший изолятор, чем алюминий, поскольку он имеет гораздо более низкую теплопроводность. Пигмент, добавленный к смолам стекловолокна, может обеспечить цвет всей детали, в то время как алюминий требует предварительной отделки, анодного покрытия или окраски.

Стекловолокно прозрачно для радиоволн и передач EMI / RFI и часто используется для корпусов и опор радаров и антенн. Алюминий обладает высокой отражающей способностью, что делает его непригодным для таких приложений.

Формы из пултрузионного стекловолокна могут быть легко изготовлены в полевых условиях с помощью обычных столярных инструментов и не требуют горелок или сварки.

Наконец, стекломат в форме пултрузионного стекловолокна равномерно распределяет ударную нагрузку, в то время как алюминий легко деформируется.

Армированный стекловолокном пластик — отличный строительный материал для широкого спектра изделий.

Пластмассы, армированные алюминием и стекловолокном, обладают одинаковой плотностью и универсальностью, но с некоторыми ключевыми отличиями. Различные области применения могут сделать алюминий или стекловолокно более желательными.

  • Легче — по сравнению с его основной альтернативой, алюминием, стекловолокно, как правило, составляет около 70% веса при аналогичной плотности и прочности. Это соотношение также выгодно отличается от любого количества других пластиков, композитов и металлов.
  • Неотражающий — хотя не во всех областях применения, во многих случаях неотражающие свойства стекловолокна для света, радио и других волн делают его идеальным материалом.
  • Равномерное распределение силы — одно из уникальных свойств стекловолокна заключается в том, как оно распределяет силу. Хотя это может быть идеальным не для всех приложений, во многих случаях это очень ценно.
  • Простота изготовления — по сравнению с процессом изготовления алюминия и других сопоставимых материалов, стекловолокно чрезвычайно легко изготовить и настроить в соответствии с вашими потребностями. Это включает пигментацию, вторичные покрытия и многие другие соображения.
  • Превосходная изоляция — Уникальные термические свойства стекловолокна делают его отличным решением для изоляции в широком диапазоне применений. Он остается основным изоляционным материалом в строительстве, HVAC и подобных отраслях.

Применение стеклопластика

Универсальность стекловолокна позволяет использовать его в бесчисленных отраслях промышленности. Он может выполнять огромное количество структурных функций, в которых иначе могут использоваться металлы или чистые пластмассы, включая, помимо прочего:

  • Конструкция — материал для основной изоляции в одних формах и в качестве основного конструкционного материала в других.
  • Производство транспортных средств — популярный материал для изготовления корпусов лодок, автомобилей, самолетов и различных других транспортных средств благодаря соотношению прочности и веса.
  • HVAC — Используется в качестве первичного изоляционного материала в виде сплошных панелей, а также для уплотнений и покрытий в форме распыления.
  • Спортивное оборудование — Стекловолокно стало популярным материалом для защитного снаряжения, такого оборудования, как шесты, хоккейные клюшки, луки и многих других предметов.
  • Резервуары для хранения — многие типы резервуаров для хранения могут быть изготовлены с использованием стекловолокна в качестве основного материала. Резервуары из стекловолокна чаще всего используются в качестве хранилищ химикатов, септиков и аналогичных емкостей.
  • Трубопроводы — трубы из стекловолокна обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными пластиковыми или металлическими трубами, что делает их идеальным выбором для определенных применений.
  • Медицина — ключевой компонент медицины по тем же причинам, что и в спортивном снаряжении. Особенно распространены детали из стекловолокна в ортопедических устройствах.
  • Телекоммуникации. Низкая радиочастотная проницаемость и низкое затухание сигнала используются для экранирования антенн или для маскировки оборудования, когда проницаемость сигнала нежелательна или не является фактором.

Есть несколько ключевых дескрипторов, используемых для идентификации определенного типа стекловолокна. Основной материал из стекловолокна, используемый в процессе изготовления, и тип используемой смолы оказывают наибольшее влияние на основные свойства готового изделия из стекловолокна.

Классификация стекловолокна

Стекловолокну присвоено ряд общих классификаций на основе компонентов материала и свойств.

  • E-glass — Стандартный стеклопластик, армированный стекловолокном.
  • A-стекло — специальное стекло с пониженной концентрацией оксида бора.
  • Стекло E-CR — Стекловолокно, обеспечивающее исключительно высокую кислотостойкость.
  • C-стекло — используется для производства штапельного стекловолокна.
  • D-стекло — стекловолокно, характеризующееся относительно высокой диэлектрической проницаемостью.
  • R-стекло — стекловолокно, разработанное для высоких механических характеристик.
  • S-стекло — стекловолокно, обеспечивающее исключительно высокую прочность на разрыв.
Смолы

Помимо основного материала из стекловолокна, для большинства изделий из стекловолокна также характерен выбор термореактивных смол. Хотя существуют альтернативные смолы, в подавляющем большинстве случаев используются смолы на основе полиэфира или эпоксидной смолы.

  • Полиэфирные смолы — недорогие широко используемые смолы с высокой устойчивостью к коррозионным воздействиям. Самый распространенный тип смолы для изготовления стекловолокна.
  • Эпоксидные смолы — высокоэффективные смолы, используемые в приложениях, требующих исключительного отношения прочности к весу. Дороже полиэфирной смолы.
Другие термины

Помимо основных категорий и классификаций стекловолокна, вы также можете столкнуться с некоторыми общими терминами при описании стекловолокна для конкретных приложений или спецификаций.

  • Стекловолоконные трубы — трубопроводы из стеклопластика, армированного стекловолокном. Высокая устойчивость к коррозии.
  • Fibercast Pipe — относится к особому популярному семейству стеклопластиковых труб для химической обработки и транспортировки.
  • Пластмасса, армированная стекловолокном (FRP) — пластмассы, объединенные посредством термоформования пластика с экструдированным стекловолокном. Часто называют просто стекловолокном или GRP (пластик, армированный стекловолокном). Обычно, но не всегда, что подразумевается под термином «стекловолокно» в промышленности.
  • Структурное стекловолокно — прочные формы, плиты и компоненты из стекловолокна, используемые в строительстве и других промышленных производственных процессах.

Используемое оборудование

Несмотря на то, что на фабрике по производству стекловолокна можно найти любое количество типичных промышленных машин, для производства изделий из стекловолокна критически важны два уникальных механизма:

  • Формы — для каждого типа процесса формования стекловолокна требуется уникальная форма, разработанная в соответствии с этим стандартом. Любая конкретная производственная бригада может быть оснащена некоторыми или всеми типами пресс-форм, в зависимости от специализации и размера операции. Например, производителю, работающему исключительно с трубами, может потребоваться только регулярный доступ к центробежной форме.
  • Системы резки стекловолокна — независимо от используемого процесса формования изделия из стекловолокна почти всегда требуют обрезки и резки для соответствия окончательным спецификациям. Обычно для этого использовались специализированные станки для резки стекловолокна, которые могут обеспечивать большую или меньшую степень автоматизации. Более сложные сборки могут завершить весь процесс резки без участия человека, в то время как другие могут потребовать пошаговой настройки и ручной настройки.

Изделия из стеклопластика

  • Стеклопластиковые ящики представляют собой инструменты квадратной или прямоугольной формы для хранения и транспортировки, изготовленные из пластика, армированного стекловолокном.
  •  — это резервуары или складские помещения, изготовленные из стекловолокна. Пищевая промышленность, химические заводы и водоочистные сооружения используют ограждения из стекловолокна.
  • Стекловолокно переработчиков компании которые производят армированный стекловолокном пластмассовых изделий, а также стекловолокна для других приложений таких как изоляция.
  •  состоит из ряда параллельных и пересекающихся параллельных линий из стекловолокна.
  •  включая открытое, закрытое и центробежное формование, придает изделиям из стекловолокна полую форму. Форма, из которой создается стекловолокно, обычно металлическая.
  • Панели из стекловолокна — это плоскости или листы из пластика, армированного стекловолокном.
  • Стеклопластиковые трубы представляют собой полые каналы из пластика, армированного стекловолокном.

  •  из изготавливаются из смеси стекловолокна и смол.
  • Пластмассы, армированные стекловолокном, представляют собой пластики, которые в процессе термоформования пластика были объединены с экструдированными стекловолокнами, чтобы улучшить свойства пластика в плане прочности и долговечности.
  • Стержни из стекловолокна — это тонкие, часто закругленные стержни, сделанные из пластика, армированного стекловолокном.
  •  — это листы, изготовленные из смеси тонких волокон стекла и смол.
  •  — это сверхпрочные, долговечные, водонепроницаемые устройства, которые используются для хранения таких вещей, как рыболовные снасти, оборудование для бассейнов, краски и жидкие продукты.
  • из стеклопластика — это контейнеры из стекловолокна различного размера, которые используются для хранения газов, жидкостей, а иногда и твердых веществ. Многие пищевые и химические предприятия будут использовать резервуары из стекловолокна.

Термины применяемые при изготовлении стекловолокна

 — обычно отношение диаметра к длине. В композитах это соотношение волокна или наполнителя в матрице композита.

 из рубленых прядей — армирование из стекловолокна, в котором используются короткие пряди непрерывных ровингов, расположенных в произвольном порядке и скрепленных связующим веществом.

 — Материал, такой как пластик, армированный стекловолокном (FRP), состоящий из двух или более различных веществ. Они объединяются, чтобы сформировать функциональные или структурные характеристики, недоступные для одного материала.

 — процесс увеличения плотности материалов. Как и в случае ламината из стекловолокна, сжатие приводит к уменьшению размера продукта и его сжатию.

 — параллельные нити с калибровочным покрытием, стянутые вместе в одну или несколько нитей и намотанные в цилиндрическую упаковку.

 — также называемый «куполом», это перевернутая чашка из стекловолокна, которая покрывает крыши зданий, церквей и других архитектурных форм.

 — Обычное поверхностное покрытие, которое образует плотную структуру поверхности, обладает сильной адгезией и почти не дает усадки.

 — общий термин для нитевидного материала, длина которого как минимум в 100 раз превышает его диаметр. Волокно также относится к частям единого элемента вещества, из которого образуются нити, подлежащие плетению.

 — обычный материал, используемый для армирования пластика.

 — наименьшая единица волокнистого материала, которая образуется путем прядения или вытягивания в единое длинное непрерывное целое.

 волокнистой  — трубка, состоящая из тонко скрученных волокон с однородной структурой.

 — Неорганические добавки, особенно добавки в виде частиц, в матрицу композита для улучшения характеристик продукта, например, в отношении контроля усадки, гладкости поверхности и водостойкости.

 — любой из большого класса материалов с различными оптическими и механическими свойствами, который обычно является твердым, хрупким, полупрозрачным или прозрачным и считается переохлажденной жидкостью, а не твердым телом. Стекловолокно, смешанное с различными смолами, является основным ингредиентом изделия из стекловолокна.

 стекла к смоле — количество стекла по сравнению с количеством смолы в изделии из стекловолокна. Как правило, чем выше концентрация стекла, тем выше прочность и долговечность.

 — одно из многих синтетических и природных соединений с высокой молекулярной массой. Они состоят из миллионов повторяющихся ссылок, каждая из которых довольно легкая и простая.

 — любое из множества полупрозрачных, желтых, коричневых и прозрачных, полутвердых или твердых веществ растительного происхождения, таких как янтарь и копал. Смолы используются в синтетических пластмассах, чернилах, лаках, клеях и т. д.

Руководство для начинающих по армированным волокнам пластикам (FRP) — Crafttech Industries — Высокоэффективные пластики

Армированный волокном пластик (FRP), также известный как армированный волокном полимер, на самом деле представляет собой композитный материал
, представляющий собой полимерную матрицу, смешанную с некоторыми армирующими материалами, такими как волокна. Волокна обычно базальтовые, углеродные, стеклянные или арамидные; в некоторых случаях также можно использовать асбест, дерево или бумагу.

Формирование ФРП

Возвращаясь к основам, есть два процесса, посредством которых получают полимер: ступенчатая полимеризация и аддитивная полимеризация.Композитные пластмассы образуются, когда пара однородных материалов, обладающих разными характеристиками, склеивается вместе для получения конечного продукта с желаемыми механическими свойствами и свойствами материала. Эти композитные материалы могут быть двух типов: армированные волокном и армированные частицами.

Пластмасса, армированная волокном относится к категории, в которой механическая прочность и эластичность пластмасс повышены за счет включения волокнистых материалов. Матрица, представляющая собой основной материал, лишенный армирующих волокон, твердая, но сравнительно слабая и должна быть усилена за счет добавления мощных армирующих волокон или нитей.Именно волокно имеет решающее значение для отличия исходного полимера от FRP.

Большинство этих пластиков формируются с помощью различных процессов формования, при которых форма или инструмент используются для размещения заготовки волокна, представляющей собой сухое волокно или волокно, содержащее определенную долю смолы. После «смачивания» сухих волокон смолой происходит «отверждение», при котором волокна и матрица принимают форму формы. На этой стадии время от времени применяется тепло и давление. Различные методы включают, среди прочего, компрессионное формование, формование в баллоне, обмотку оправки, автоклавирование, намотку нитей и мокрую укладку.Посмотрите это видео о процессе:

Общие свойства стеклопластиков

Эти композитные материалы обычно имеют малый вес и высокую прочность. Они настолько прочны, что автомобильная промышленность все больше заинтересована в их использовании для замены части металла в автомобилях. Пластмассы, армированные волокном, могут быть такими же прочными, как некоторые металлы, но они намного легче и, следовательно, более экономичны.

Можно настроить свойства армированного волокном пластика в соответствии с широким спектром требований.Полимеры, армированные волокном, обычно обладают впечатляющими электрическими и компрессионными свойствами, а также демонстрируют высокую устойчивость к воздействию окружающей среды. Одним из важных факторов, который делает эти материалы популярными в различных отраслях промышленности, является производственный процесс, который является весьма рентабельным. Уровень производительности от среднего до высокого, а готовое склеивание демонстрируется с разнородными материалами.

Другие исключительные свойства армированных волокном пластиков включают высокую теплоизоляцию, структурную целостность и огнестойкость, а также устойчивость к ультрафиолетовому излучению и устойчивость к химическим веществам и другим агрессивным материалам.

Характеристики пластмасс, армированных волокном, зависят от определенных факторов, таких как механические свойства матрицы и волокна, относительный объем обоих этих компонентов, а также длина волокна и ориентация внутри матрицы.

Общие волокна включают:

  • Стекло является очень хорошим изоляционным материалом и при смешивании с матрицей образует стекловолокно или пластик, армированный стекловолокном. По сравнению с углеродным волокном оно менее прочное и жесткое, менее хрупкое и дорогое.
  • Пластики , армированные волокном, на основе углерода обладают высокой прочностью на растяжение, химической стойкостью, жесткостью и термостойкостью, а также низким тепловым расширением и весом. Атомы углерода образуют кристаллы, расположенные в основном вдоль длинной оси волокна. Такое выравнивание делает материал прочным за счет высокого отношения прочности к объему.
  • Арамид — это волокнистый компонент, из которого получают прочные и термостойкие синтетические волокна. Он находит широкое применение во многих отраслях промышленности.

Пластмассы, армированные волокном, находят широкое применение в автомобильной, аэрокосмической, строительной и морской отраслях. Стекло , армированный волокном пластик s — очень хороший вариант для энергетики, поскольку они лишены какого-либо магнитного поля и обладают значительной устойчивостью к электрическим искрам. Применение углеродных волокон становится все более разнообразным, что проявляется в появлении углеродных волокон в спортивных товарах, планерах и рыболовных удочках, а также в применении FRP в Японии к гидравлическим воротам.

Ищете дополнительную информацию о пластиковых материалах? Загрузите наше бесплатное руководство!

FRP по сравнению со стекловолокном


Некоторые специалисты отрасли используют термины «стекловолокно» и «армированный волокном полимер (FRP)» как синонимы. Однако технически существует разница, поскольку они могут относиться к разным продуктам. Ниже мы расскажем, что такое стекловолокно и FRP и чем они отличаются.

Что такое стекловолокно?

Стекловолокно — это материал, получаемый путем плавления вращающегося стекла.В процессе производятся стекловолокна, которые можно использовать сами по себе или в сочетании с другими материалами для различных целей. В последнем случае стекловолокно используется в качестве армирующего материала. Стекловолокно обеспечивает доминирующие механические свойства для превращения основного материала, который может быть жидким полимером, металлом или керамикой, в более прочный композитный материал.

Композиты, армированные стекловолокном, иногда называют просто «стекловолокном», поскольку стекловолокно присутствует во всех из них независимо от основного материала.В композитных материалах стекловолокна доступны во многих формах, которые облегчают производство, включая пряжу, ровницы, маты и ткани текстильного типа.

Что такое FRP?

Полимер, армированный волокном (FRP), представляет собой материал, полученный путем объединения полимерного базового материала с материалом, армированным волокном. Волокна обеспечивают структуру и стабильность полимерной матрицы. Полимерная матрица поддерживает волокна, обеспечивая правильную работу. Он также защищает волокно от условий окружающей среды, таких как соль, влага и УФ-излучение.

Термин «полимер» относится к химическим соединениям, состоящим из длинных цепочек молекул. Для конструкционных композитов это синтетический материал (например, полиэстер, виниловый эфир, эпоксидная смола). Общие слова, иногда используемые для полимера, — смола и пластик. Армирование волокном может представлять собой ряд материалов (например, стекловолокно, углеродное волокно или графитовое волокно). Конкретные выбранные полимерные и волокнистые материалы влияют на свойства, проявляемые конечным композитным материалом, а это означает, что производители могут адаптировать материал FRP для удовлетворения конкретных требований применения при минимальных затратах и ​​весе.Например, в самолетах, высококлассном оборудовании для отдыха и в индустрии автогонок в качестве армирующего материала часто используется углерод или графит из-за их высокой жесткости. Стекловолокно является предпочтительной арматурой для большинства изделий из стеклопластика, поскольку оно имеет наилучшее сочетание свойств и стоимости. Некоторые компании и страны ссылаются на полимеры, армированные стекловолокном (GFRP), чтобы обеспечить различие с углеродным армированием (CFRP).

В чем разница между стекловолокном и FRP?

Принимая во внимание приведенные выше определения, мы можем сделать вывод, что стекловолокно и FRP взаимозаменяемы в большинстве, но не во всех случаях.При обсуждении композитного материала стекловолокно означает полимер, армированный стекловолокном (FRP или GFRP). Композит из стекловолокна, в котором полимер не используется в качестве основного материала, нельзя назвать композитом FRP. Точно так же композит FRP, в котором не используются стекловолокна в качестве армирующего материала или полимер в качестве основного материала, нельзя назвать композитом GFRP.

Узнайте больше о FRP от экспертов Creative Composites Group

Хотите получить дополнительную информацию о полимерных композитах, армированных стекловолокном? Creative Composites Group готова помочь! Мы предлагаем решения FRP для широкого спектра отраслей и приложений.В результате наша команда обладает обширными знаниями о материале, включая преимущества, продукты и области применения. Мы можем ответить или решить любые вопросы или опасения, которые могут возникнуть у вас по этому поводу, если вы обратитесь к нам сегодня. Кроме того, загрузите нашу электронную книгу «FRP: преимущества, продукты и приложения для инфраструктуры».

Материал FRP | Панели, армированные стекловолокном

Панели, армированные стекловолокном (FRP)

Панели, армированные стекловолокном или пластик, армированный стекловолокном, более известный как FRP, представляет собой композитный материал, состоящий из полимеров, армированных углеродным волокном (CFRP).Традиционно FRP использовался в гражданской, аэрокосмической и автомобильной промышленности для приложений, требующих высокого отношения прочности к весу и жесткости. Этот легкий и прочный материал отличается от традиционных строительных материалов тем, что обеспечивает идеальный баланс между экономичностью, долговечностью и индивидуальностью. Совсем недавно FRP перешел в строительную отрасль в виде потолочных и стеновых панелей, армированных стекловолокном (FRP).

  • Преимущества использования потолочных и стеновых панелей FRP в строительной отрасли включают:
    • Прочность и долговечность – устойчивость к сильным ударам и царапинам
  • Легкий вес – панели могут легко переноситься одним человеком и устанавливаться в течение нескольких минут с помощью крепежа или клеи.
  • Низкие эксплуатационные расходы и простота очистки — обычно устанавливаются в местах с интенсивным движением и в грязных помещениях, включая классные комнаты, кухни, ванные комнаты, больничные палаты и гаражи.
  • Рентабельность – затраты на доставку и рабочую силу значительно снижены
  • Широкий выбор уникальных типов поверхностей, цветов и текстур – уникальные и настраиваемые решения для любого проекта
  • Водостойкость и устойчивость к плесени – не ослабевает со временем и не пористый поверхность устойчива к образованию плесени и грибка

Типичное применение FRP при строительстве и ремонте включает в себя: коммерческие кухни, офисы, учебные классы, медицинские учреждения и больничные палаты, гаражи, градирни, коридоры и ряд других коммерческих и промышленных помещений.

В строительной отрасли существует два распространенных типа FRP: стандартный и дизайнерский. Стандартный FRP обеспечивает как гладкие, так и текстурированные поверхности для использования в местах с повышенным износом. Эти поверхности долговечны, не требуют особого ухода, экономичны и очень легко чистятся. Кроме того, стандартные поверхности FRP устойчивы к воде, плесени и грибку. Designer FRP обеспечивает неограниченные возможности проектирования в дополнение к стандартной функциональности FRP. Designer FRP включает в себя ряд текстур, таких как рифленая, ребристая, гладкая, нескользящая, а также имитация дерева или бетона.Уникальные отделки FRP включают в себя: гелькоуты, полупрозрачность, пигментированные уретановые эластомеры, одноцветные или многоцветные уретановые краски, полиэфирные термореактивные смолы и печать на деталях.

Что такое FRP? Не подвержен коррозии, прочный, долговечный, легкий

Древесина гниет. Сталь ржавеет. Алюминиевые вмятины. Пластик, армированный стекловолокном, долговечен.

Традиционные строительные материалы имеют свое место. Но для суровых, коррозионных сред разумным выбором будет армированный стекловолокном полимер (FRP) компании Bedford.

Структурное стекловолокно

Bedford обладает прочностью стали, но в несколько раз легче.Он не подвергается коррозии, гниению, повреждению насекомыми и не проводит электричество. Он может быть сформирован в бесчисленное количество профилей FRP в соответствии с вашими спецификациями. И спустя десятилетия, когда эти другие материалы необходимо будет заменить, у него все еще будет долгий срок службы.

Короче говоря, пултрузии из стекловолокна дают вам новый способ решения ваших проектных задач, который может снизить затраты и повысить производительность в долгосрочной перспективе. Однако, чтобы максимизировать эти преимущества, лучше с самого начала проектировать с учетом свойств пластика, армированного стекловолокном.Наши инженеры и изготовители могут помочь, так что обращайтесь к нам с вашими вопросами.

Часто задаваемые вопросы о решетке FRP

Что FRP решетка?

Решетка FRP представляет собой пластик, армированный стекловолокном, отлитый или пултрузионный в каркас, который обеспечивает вентиляцию и дренаж, обеспечивая при этом прочную, легкую, нескользящую поверхность для пешеходов и некоторых транспортных средств.

Что пултрузионная решетка?

Пултрузионная решетка представляет собой прочную, легкую, нескользящую поверхность из FRP (пластмассы, армированной стекловолокном), которая подходит для пешеходов и некоторых транспортных средств, обеспечивает вентиляцию и дренаж.Параллельные или скрещенные стержни изготавливаются из натянутой арматуры из стекловолокна, пропитанной смолой, и формируются в виде решетки.

Как Вы режете решетку FRP?

Используйте стандартные инструменты, оснащенные с лезвиями с алмазным покрытием для резки решетки FRP. Адекватно поддерживать материал и используйте легкое, равномерное давление, медленно сокращая для лучшего Результаты.

Что решетки в строительстве?

В строительстве решетка используется в качестве прочной, легкой, нескользкой поверхности для пешеходного движения и движения некоторых транспортных средств, обеспечивающей вентиляцию и дренаж.Область применения включает пешеходные мосты, подиумы, настилы, полы, платформы и ступени лестниц.

Как использовать панели, армированные стекловолокном (FRP)

Панели, армированные стекловолокном, или FRP, представляют собой тонкие гибкие пластиковые панели, изготовленные из прочной полиэфирной смолы, армированной стекловолокном. Они используются на стенах и потолках и могут быть установлены непосредственно на гипсокартон, дерево, бетонный блок и многие другие твердые поверхности. Системы FRP включают пластиковую отделку для создания непрерывной прочной, устойчивой к царапинам поверхности, которую легко чистить, а также она устойчива к плесени и пятнам.Панели можно даже мыть из шланга для очистки. Все эти качества делают FRP отличным материалом для облицовки стен и потолков в кухнях ресторанов, общественных ванных комнатах, медицинских учреждениях, цехах пищевой промышленности и многих других помещениях, требующих частой глубокой очистки.

Преимущества панелей, армированных стекловолокном

FPR — это недорогая, простая в установке система, которая превращает гипсокартон или другие поверхности в Superwall :

  • Прочный устойчивый к царапинам материал
  • Легко очищается с помощью обычных моющих средств, моек высокого давления или даже пара
  • Легкая, гибкая панель, которую легко установить
  • Можно установить с помощью клея или крепежных деталей, или и того, и другого
  • Максимальная санитарная защита
  • Улучшенная химическая стойкость
  • Устанавливается на любые материалы с использованием базовых технологий
  • Высокая ударопрочность от разрушения и царапин
  • Превосходная гибкость
  • Может сэкономить деньги по сравнению с другими строительными материалами
  • Помогает предотвратить рост плесени и не ржавеет и не подвергается коррозии
  • Идеально подходит для покрытия нового гипсокартона или старых, поврежденных стен и потолков

Применение FRP

Стеновые панели FRP идеально подходят для кухонь, туалетов, столовых, офисов, классных комнат, больничных палат, коридоров, градирен, зон отдыха и других второстепенных помещений.Одним из наиболее важных применений панелей FRP является то, что их можно устанавливать поверх нового и существующего гипсокартона или использовать для ремонта поврежденных поверхностей.

FRP Часто задаваемые вопросы

В: Можно ли устанавливать панели, армированные волокном, на большинство оснований?

О: Панели, армированные волокном, можно укладывать практически на любое основание, при условии, что поверхность сухая и устойчивая. Панельная система не позволит поверхности высохнуть, поэтому FRP не следует устанавливать там, где влага должна выходить из исходной поверхности.

В: Как установить FRP на гипсокартон?

О: Стандартный метод укладки FRP на голый гипсокартон заключается в использовании мастичного клея на водной основе. Если требуется крепеж, панели можно закрепить пластиковыми заклепками, установленными через рекомендуемые интервалы. Элементы декоративного молдинга между панелями, а также во внутренних и внешних углах обычно устанавливаются с помощью металлических скоб. Для максимальной водостойкости панели должны быть герметизированы на всех стыках отделки силиконовым герметиком.

Q: Как вы устанавливаете FRP поверх материалов, отличных от гипсокартона?

О: FRP можно установить на большинство подложек с помощью клея и/или заклепок. Клей-мастика на водной основе подходит для некоторых окрашенных гипсокартонных или деревянных поверхностей. Для глянцевых, шероховатых или не идеально ровных оснований, таких как бетонные блоки или керамическая плитка, рекомендуется использовать клей на масляной основе. Заклепочные крепления требуют предварительных отверстий, просверленных в основании. Крепления обычно не нужны, если клей может правильно сцепляться.На твердые основания, такие как плитка или блоки, декоративные молдинги можно приклеить к основанию или установить с помощью гвоздей из закаленной стали.

В: Какие инструменты необходимы для установки FRP?

A: Лучшим инструментом для резки FRP являются электрические ножницы. FRP также можно резать электролобзиком или циркулярной пилой, но пилы создают гораздо больше пыли, чем ножницы. Для облегчения установки помогает отшлифовать края панелей PRP, которые будут входить в ранее установленный молдинг. Быстрый проход с помощью ручного шлифовального блока и крупнозернистой наждачной бумаги заделывает край достаточно, чтобы позволить панели легко проскользнуть в формовочный канал.Молдинги можно резать авиационными ножницами или торцовочной пилой. Электрический степлер ускоряет монтаж молдинга на гипсокартон. Для установки заклепок потребуются дрель и молоток. Клей для панелей можно наносить зубчатым шпателем (поставляется с некоторыми клеями) или самодельным зубчатым шпателем, вырезанным из обрезков стеклопластика.

Q: В каком размере производится FRP?

A: FRP поставляется в виде панелей шириной 4 фута и стандартной длины 8, 9, 10 и 12 футов. Молдинги отделки бывают длиной 9, 10 и 12 футов.Панели FRP имеют толщину около 0,09 дюйма и весят около 12 унций на квадратный фут. Блок из 100 панелей размером 4 на 8 футов весит примерно 2000 фунтов.

Что такое армированный волокном полимер? — WS Hampshire, Inc.

Hampshire, Inc., | Оставить комментарий

ЧТО ТАКОЕ ПОЛИМЕР, АРМИРОВАННЫЙ ВОЛОКНОМ?


Полимер, армированный волокном, является популярным композитным материалом, используемым в различных отраслях промышленности, в том числе в аэрокосмической, строительной, автомобильной, оборонной и других.Полимерная матрица, такая как эпоксидная смола или виниловый эфир, смешивается с материалами, предназначенными для укрепления полимера, включая базальт, углерод или стекло. Каждый FRP имеет свои преимущества и уникальные области применения.

КОМПОНЕНТЫ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полимер, армированный волокнами, состоит из двух компонентов: волокна и матрицы. Прочность композита в значительной степени определяется волокном, и композит обычно также называют в честь волокна.

  • Волокна: Обычно используются стекло, углерод и арамид, в зависимости от назначения готового FRP.Реже встречаются композиты, сделанные из дерева, бумаги или базальтовых волокон.
  • Матрицы:  Наиболее распространены эпоксидная смола и винилэфирная смола. Эпоксидная смола дороже, но предпочтительнее из-за ее прочности и устойчивости к химическим веществам.

ТИПЫ АРМИРОВАННЫХ ВОЛОКНОМ ПОЛИМЕРОВ

Существует несколько типов композитов, но наиболее распространены три из них:

  • Полимер, армированный стекловолокном (GFRP): арамид, но отличается особой ударопрочностью и в некоторых случаях сравним со сталью.
  • Полимер, армированный углеродным волокном (CFRP):  В результате использования углеродного волокна получается композит, устойчивый к воде и химическим веществам, а также выдерживающий усталость.
  • Полимер, армированный арамидным волокном (AFRP): Несмотря на чувствительность к температуре и влаге, он обладает высокой энергией разрушения, что делает его идеальным для баллистической брони. Кевлар — одна из самых известных марок AFRP.

ТРИ ПРИЧИНЫ, ПОЧЕМУ FRP ПОДХОДИТ ДЛЯ ВАШЕГО ПРОЕКТА

Полимерные композиты, армированные волокном, имеют широкий спектр применения.Вы найдете их в качестве арматуры в бетонных конструкциях, подводных трубопроводах, лестницах и везде, где вам нужен материал, устойчивый к нагрузкам, коррозии и ударам. Помимо присущей им прочности и электрической нейтральности, есть и другие причины, по которым FRP могут быть идеальным выбором для вашего следующего проекта:

  • Экономия времени : это включает экономию времени при производстве и установке. Сборный железобетон, например, изготавливается более чем на две недели дольше, а укладка, как правило, на пять дней дольше, чем укладка полимера, армированного волокном.С FRP вы не только быстрее запускаете и запускаете свой проект, но и экономите затраты, которые были бы связаны с более длительным периодом производства/установки.
  • Вес:  FRP легче по сравнению с материалами аналогичной прочности и долговечности. Это делает его менее трудоемким и простым в установке, а также снижает нагрузку на всю конструкцию.
  • Техническое обслуживание:  Поскольку стеклопластики прочны, долговечны и устойчивы к коррозии, они служат дольше и не требуют особого обслуживания.Несмотря на то, что предварительное производство и установка FRP может быть более дорогостоящей, вы можете со временем многократно сократить свои расходы, особенно при рассмотрении крупных проектов, таких как мосты и платформы.

ХОТИТЕ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАШИХ ПОЛИМЕРАХ, АРМИРОВАННЫХ ВОЛОКНОМ?

WS Hampshire предлагает полный спектр услуг по изготовлению и поставке пластика на заказ, и мы будем рады предоставить различные стеклопластики для вашего следующего проекта.

  • Extren™:  Не требующий особого ухода и экономичный, он доступен в более чем 100 формах, включая трубы, балки, круглые, квадратные и прямоугольные, в соответствии с вашими уникальными задачами.
  • GPO: Этот огнестойкий электрический изолятор, доступный в трех классах, представляет собой лист термореактивного полиэстера, армированный стекловолокном и наполнителем.
  • Решетка:  Мы предлагаем пултрузионную решетку Duradek® и формованную решетку Duragrid®; они являются отличной альтернативой стали или алюминию, когда вам нужен прочный материал, не требующий особого ухода в агрессивной среде.
  • Wesliner:  Обычно используемый в футеровке лабораторных вытяжных шкафов, материал Wesliner отличается низким распространением пламени и высокой устойчивостью к физическим, термическим и химическим воздействиям.

WS Hampshire предлагает высококачественные и экономичные индивидуальные решения для таких отраслей, как нефть и газ, строительство, тяжелая промышленность, военная промышленность, пищевое оборудование, транспорт и многое другое. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше об армированных волокнами полимерах и других решениях для пластмасс.

 

Пластик, армированный волокном – обзор

3.1 Введение

Пластик, армированный волокном (FRP), представляет собой композитный материал, изготовленный из полимерных смол в качестве матрицы и стеклянных или углеродных волокон в качестве армирования.Благодаря легкому весу, высокой прочности, хорошей коррозионной стойкости и гибкости конструкции композиты FRP в настоящее время широко используются в автомобильной, аэрокосмической, гражданской, судостроительной и военной промышленности. Спрос на передовые композиционные материалы в последние десятилетия способствовал развитию полимерных композитов.

По мере того, как в последние годы во всем мире участились террористические атаки, рынок продуктов взрывозащиты начинает рассматриваться как быстро растущий рынок из-за растущего беспокойства общественной безопасности.Высокое отношение прочности к весу, получаемое из композитов FRP, делает их хорошими кандидатами для приложений, требующих защиты от взрыва, таких как военные автомобили, здания и конструкции, а также бронежилеты [1–3]. Хорошим примером полимерных композитов, используемых для защиты от взрыва, являются композиты FRP, используемые для модернизации или усиления существующих строительных конструкций с целью повышения их устойчивости к взрыву [3].

В зависимости от конкретного применения композитов FRP для защиты от взрыва были разработаны различные процессы.Ручная укладка — наиболее распространенный способ модернизации железобетонных конструкций для повышения их взрывостойкости; листы углеродного волокна обычно наклеиваются на внешнюю поверхность конструкций полимерной смолой послойно вручную. Метод заливки смолы на месте также применялся для модернизации конструкций и позволяет достичь однородности и хорошего уплотнения ткани в отличие от процесса ручной укладки. При производстве брони композиты FRP, используемые для индивидуальной защиты и защиты транспортных средств, часто изготавливаются с помощью автоматизированных процессов, включая пултрузионное формование, формование жидких композитов (LCM), компрессионное формование и автоматическую укладку волокна, при этом используются высокоэффективные волокна, такие как арамидные и углеродные волокна. часто используемые.

Композиты FRP обычно состоят из двух отдельных фаз: волокон и полимерных смол. Волокна являются армирующей фазой, несущей структурные нагрузки и повышающей жесткость композитов. Их обычно прядут из раствора или расплава, который ориентирует молекулы материалов. Типичными волокнами, используемыми в полимерных композитах, являются стеклянные волокна, углеродные (графитовые) волокна и арамиды. Выбор типа волокна, используемого в конкретном приложении, зависит главным образом от стоимости и производительности.Как правило, стекловолокно является самым дешевым, углеродное волокно — самым жестким, а арамидное волокно — самым прочным. Читатели, интересующиеся подробностями свойств различных волокон, могут обратиться к [4,5].

Волокна, используемые в композитах FRP, обычно можно разделить на непрерывные (длинные) и прерывистые (короткие) волокна. Композиты, содержащие непрерывные волокна с высокоэффективной смолой, часто называют передовыми композитами, тогда как композиты, содержащие прерывистые волокна, называют инженерными композитами [4].Непрерывные волокна обычно имеют форму ровингов, нитей, жгутов или жгутов, каждое из которых состоит из тысяч нитей диаметром от 5 до 20 микрометров, что позволяет производить их на текстильных машинах. Нити или жгуты сшивают, ткут, плетут или вяжут в одно-, двух- или трехмерные (1D, 2D, 3D) ткани для создания текстильной заготовки. Эти ткани обычно имеют форму плоских листов (часто называемых матами), которые сворачиваются для транспортировки на места производства композитов.Волокнистые преформы образуют каркас композитов FRP, которые не только обеспечивают механизм структурного упрочнения композитов, но также облегчают переработку композитов в конструкционные детали чистой или близкой к ней формы. 2D-ткань состоит из плоских переплетенных и переплетенных жгутов, где межслойная прочность ограничена прочностью полимерной матрицы из-за отсутствия сквозного армирования волокнами, а жгуты 3D-волокнистой заготовки ориентированы в различных плоскостях и наружу. плоскостных направлений, обеспечивая дополнительное армирование в направлении по толщине.Двухмерные ткани обычно формируют в формы путем литья или сшивания, в то время как трехмерные заготовки больше подходят для создания чистых структурных форм. Архитектура волокнистых заготовок играет ключевую роль в производстве композитов, облегчая этапы обработки, включая формование и пропитку смолой. Более подробную информацию о текстильных преформах, используемых для композитов FRP, можно найти в главе 5 [6].

Полимерные смолы в композитах FRP используются в основном для связывания волокнистой арматуры вместе и, следовательно, позволяют передавать нагрузку на армирующие волокна.Полимерная матрица защищает волокна от истирания, а также коррозии окружающей среды. В целом полимерные смолы можно разделить на две группы: термопласты и термореактивные [4]. Основное различие между термопластами и термореактивными материалами заключается в том, что обработка термореактивных композитов включает химическую реакцию сшивания полимерных цепей (называемую реакцией отверждения), тогда как при обработке термопластов химической реакции не происходит. Сшивки между молекулярными цепями термореактивных материалов создают молекулярные структуры в виде трехмерных сетей, в отличие от отсутствия такой молекулярной структуры у термопластов.В отличие от термопластов наличие поперечных связей в термореактивных смолах улучшает жесткость, сопротивление ползучести, термическую и размерную стабильность; поэтому в большинстве композитов FRP используются термореактивные смолы. Реакция сшивания термореактивных материалов необратима, что означает, что после отверждения термореактивные материалы уже нельзя переплавлять или реформировать. Однако термопласты способны к многократному изменению формы и реформированию из-за отсутствия поперечных связей в молекулярной структуре. Следовательно, термореактивные материалы не подлежат вторичной переработке (за исключением случаев, когда они используются в качестве наполнителей), в отличие от термопластов, которые подлежат вторичной переработке и, следовательно, безвредны для окружающей среды.

Поскольку вязкость термопластов в жидком состоянии во время обработки обычно на несколько порядков выше, чем у термореактивных материалов, условия обработки термопластичных композитов обычно более сложные, часто связанные с более высокими температурой и давлением. Поэтому инструментальная система для изготовления термореактивных композитов обычно намного дешевле, чем для термопластичных композитов. Переработка термопластичного композита требует его нагревания, плавления, формования, а затем охлаждения для затвердевания — все это можно очень быстро выполнить в машине для литья под давлением, что способствует быстрому (часто менее минуты) производственному циклу.Для термореактивных композитов время обработки ограничено отверждением смолы, которое может составлять от нескольких минут до нескольких часов.

Термопластичные полимеры могут быть либо аморфными, когда молекулы беспорядочно закручены, либо кристаллическими, где молекулы полимера упакованы в регулярно повторяющиеся структурные структуры. В действительности ни один полимер не является полностью кристаллическим: полимеры с большой концентрацией кристаллических областей называются кристаллическими или, точнее, полукристаллическими; те, которые имеют большие аморфные области, называются аморфными [4].Термопластические свойства определяются молекулярной структурой, на которую сильно влияет динамика охлаждения. Как правило, аморфный полимер имеет более низкие механические свойства и менее устойчив к коррозии, чем кристаллические (полукристаллические) полимеры. В композитах FRP обычно используются термореактивные материалы на основе эпоксидной смолы, полиэстера и фенольных смол, а в качестве термопластов обычно используются полиэтилен, полипропилен и ПВХ. Подробности о свойствах этих смол можно найти в [4].

Иногда, чтобы улучшить пропитку волокнистых матов полимерной смолой во время операций формования, однонаправленные или тканые ткани предварительно пропитывают смолой на отдельном этапе перед изготовлением детали.Эти ткани, которые часто называют препрегами, перед использованием обычно хранят в холодных условиях. На рынке доступны как термопластичные, так и термореактивные препреги. Обработка композитов с использованием препрегов обеспечивает более контролируемые свойства, включая более высокую жесткость и прочность, в отличие от традиционной обработки смачиванием в режиме реального времени. Метод препрега также приводит к снижению стоимости изготовления, сокращению времени обработки и снижению энергопотребления. К недостаткам препрегов можно отнести относительно высокую стоимость и ограниченный срок хранения.Препреги используются в самых разных областях, включая аэрокосмические детали, спортивные товары, электрические печатные платы, медицинские компоненты и промышленные товары. Производственные процессы с использованием препрегов включают ручную укладку, компрессионное формование, автоклавную обработку и автоматизированную укладку волокна.

Существует ряд производственных процессов, доступных для изготовления композитов FRP, включая ручную укладку, напыление, намотку нити, пултрузию, LCM, компрессионное формование, автоматическое размещение волокна и автоклавную обработку [5,6].Хотя эти методы производства отличаются друг от друга с точки зрения применения тепла и давления, все они включают четыре основных этапа: укладку, смачивание, уплотнение и отверждение. На этапе укладки волокнам или тканям придают желаемую форму либо вручную (например, ручная укладка, напыление), либо автоматически (например, намотка филамента, LCM, автоматическая укладка волокна).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.