Фиберглас

Фиберглас [англ. fiberglass

стекловолокно < fibre волокно + glass стекло] - прочный и гибкий материал, идущий на изготовление предметов, которые должны выдерживать большие механические нагрузки (напр., спортивные шесты для прыжков и т. п.).

Фиберглас используется в производстве уже довольно давно.

Материал представляет собой композит полимера и стекловолокна, который в 3 раза прочнее алюминия и в 9 обычного ПВХ

. Это достигается за счет особой технологии, когда содержание стекла в конечном продукте доводится до 60%. Композитные свойства материала придают повышенную прочность конструкции.

Фибергласс - стеклонаполненный материал (70% стекловолокна) на основе полиэфирных смол, обладает прочностью и долговечностью металла,биологической стойкостью полимера (не гниёт, не меняет цвет, не становится хрупким).

Прочность в 9 раз выше ,чем у ПВХ и в 2-4 раза выше, чем у алюминия.
Термическое расширение и сжатие стекла, поэтому нет деформаций.

Фибергласс многие годы широко использовался в оборонной промышленности, самолетостроении, кораблестроении и других областях, где к материалу предъявлялись повышенные требования по прочностным характеристикам, теплосбережению, устойчивости к агрессивным средам, сохранению свойств при резких колебаниях температур, долговечность, экологичность, словом, все требования, которые мы предъявляем к современным материалам.

Именно поэтому материалы на основе фибергласа активно используют, например, в автомобилестроении, при производстве любых элементов, которые должны выдерживать большие механические нагрузки.

Использование фибергласа повышает прочность изделия, что в свою очередь позволяет избежать таких проблем, как перекос и деформации в процессе эксплуатации.

Фиберглассовый каркас не требует практически никакого ухода, на них не остается царапин, сколов, следов коррозии.

Свойства фибергласса

Фибергласс обладает многими очень ценными свойствами, дающими ему право называться одним из материалов будущего. Ниже перечислены некоторые из них.

Малый вес. Удельный вес фибергласса колеблется от 0,4 до 1,8 и в среднем составляет 1,1 г/см3. Напомним, что удельный вес металлов значительно выше, например, стали-7,8, а меди-8,9 г/см3, дюралюмина -2,8 г/см3. Таким образом, удельный вес фибергласса в среднем в пять-шесть раз меньше, чем у черных и цветных металлов, и в два раза меньше, чем у дюралюмина.
Диэлектрические свойства. Фибергласс является прекрасным электроизоляционным материалом при использовании как переменного, так и постоянного тока.
Высокая коррозионная стойкость. Фибергласс, как диэлектрик, совершенно не подвергаются электрохимической коррозии. Фибергласс обладает стойкостью к различным агрессивным средам, в том числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей. Для фибергласса характерно сочетание высоких атмосферо-, водо- и химстойкости.
Хороший внешний вид. Фибергласс при изготовлении хорошо окрашивается в любой цвет и может сохранять его неограниченно долго.
Высокие механические свойства. При своем небольшом удельном весе фибергласс обладает высокими физико-механическими характеристиками, а по своим прочностным свойствам превосходит некоторые сплавы цветных металлов и стали.
Теплоизоляционные свойства. Фибергласс относится к материалам с низкой теплопроводностью.
Фибергласс является одним из немногих материалов, сочетающих высокую прочность, небольшую плотность, хорошие диэлектрические свойства, высокую атмосферо-, водо- и химстойкость и приемлемую цену.

Преимущества фибергласса перед другими материалами

перед нержавеющей сталью:

Не подвержен коррозии.
Не тускнеет, устойчив к царапинам.
Не деформируется.
Более устойчив к агрессивным средам (воздействию химических реактивов).

перед пластиком:

Значительно прочнее и долговечнее, не требует армирования металлом.
Более устойчив к агрессивным средам (воздействию химических реактивов).
При нагревании не выделяет ядовитых соединений.
Не подвержен механическим воздействиям (за счет армирования стекловолокном - устойчивость к излому и к трещинам, за счет гелькоутного покрытия - к царапинам).
Не деформируется.

перед керамикой:

Имеет намного большую устойчивость к механическим повреждениям.
Не бьется.
Изделия имеют меньший вес.

перед Дюрконом:

Значительно дешевле при сравнимых показателях устойчивости к агрессивным средам (воздействию химических реактивов).
Имеет большую устойчивость к механическим повреждениям.

Стеклопла́стики

Стеклопла́стики — вид композиционных материалов — пластические материалы, состоящие из стекловолокнистого наполнителя (стеклянное волокно, волокно из кварца и др.) и связующего вещества (термореактивные и термопластичные полимеры).

Основные сведения

Стеклопластик — материал с малым удельным весом и заданными свойствами, имеющий широкий спектр применения. Стеклопластики обладают очень низкой теплопроводностью (примерно, как у дерева), прочностью как у стали, биологической стойкостью, влагостойкостью и атмосферостойкостью полимеров, не обладая недостатками, присущими термопластам.

Стеклопластики уступают стали по абсолютным значениям предела прочности, но в 3,5 раза легче её и превосходят сталь

по удельной прочности. При изготовлении равнопрочных конструкций из стали и стеклопластика, стеклопластиковая конструкция будет в несколько раз легче. Коэффициент линейного расширения стеклокомпозита близок к стеклу (составляет 11-13‧10⁶ 1/°С), что делает его наиболее подходящим материалом для светопроницаемых конструкций. Плотность стеклопластика, полученного путем прессования или намотки, составляет 1,8-2,0 г/см³.

До недавнего времени стеклопластики использовались преимущественно в самолётостроении, кораблестроении и космической технике. Широкое применение стеклопластиков сдерживалось, в основном, из-за отсутствия промышленной технологии, которая позволила бы наладить массовый выпуск профилей сложной конфигурации с требуемой точностью размеров. Эта задача успешно решена с созданием пултрузионной технологии. Существуют достаточно много методов, позволяющих массово производить стеклопластиковые изделия различной конфигурации, необязательно профили — например, RTM, вакуумная формовка. [источник не указан 2175 дней]

Стеклопластики являются одним из самых доступных и недорогих композиционных материалов. Основные затраты при производстве изделий из стеклопластика приходятся на технологическое оборудование и рабочую силу, затраты на которую велики за счет трудоёмкости и больших временных затрат на производство. Соответственно, на данный момент изделия из стеклопластика проигрывают по цене изделиям из металла из-за трудоёмкого и длительного процесса выклейки стеклопластиковых деталей, что вызывает большие затруднения при массовом производстве. Наиболее выгодно использование стеклопластика при мелкосерийном производстве. Крупносерийное производство становится более выгодным при использовании вакуумного формования. Также выгодным может быть и контактное формование, в случае если цена рабочей силы невелика.

Стеклопластик красится, декорируется, покрывается плёнками ПВХ

и натурального шпона, прекрасно поддаётся всем видам механической обработки (сверлится, пилится и т. п. — однако при этом образуется крайне канцерогенная пыль, легко въедающаяся в кожу, что требует тщательной защиты задействованного персонала). Стеклопластик имеет удовлетворительную атмосферостойкость при условии наличия защитного покрытия, однако плохо переносит абразивный износ (например, от летящего с дороги песка), достаточно хрупок и с годами может деформироваться.

Применение

Из стеклопластиков производят следующие изделия: дверные, оконные и другие профили, бассейны, купели, водные аттракционы, водные велосипеды

, лодки

, рыболовные удилища, таксофонные кабины, кузовные панели и обвесы для грузовых и легковых автомобилей, диэлектрические лестницы и штанги для работ в опасной близости от конструкций под напряжением.

Очень удобно, что стеклопластик можно производить любой формы, цвета и толщины.

Стеклопластик — один из наиболее широко применяемых видов композиционных материалов. Из стеклопластиков в частности изготавливают трубы, выдерживающие большое гидравлическое давление и не подвергающиеся коррозии, корпуса ракетных двигателей твёрдого топлива (РДТТ), радиопрозрачные купола и обтекатели различных антенн, лодки

, корпуса маломерных судов и многое другое. В США

начало широкого применения конструкционных стеклопластиков было инициировано осуществлением программы «Поларис» во второй половине 1950-х годов — программы создания первой твердотопливной ракеты ВМФ

США для подводного старта.

Трубы и трубчатые конструкции получают намоткой пропитанного связующим (смола + отвердитель + модифицирующие добавки) стекловолокна, на вращающуюся оправку (чаще всего стальную) с последующим отверждением и распрессовкой (снятием намотанной трубы со стальной оправки). Если диаметр трубы большой, то технически и экономически целесообразно использовать стеклопластиковую оправку.

Стойкость к действию химикатов и эксплуатационные показатели стеклопластика продемонстрированы за прошедшие 60 лет успешным использованием разнообразных изделий из композитов в сотнях различных химических сред. Практический опыт был дополнен систематической оценкой соединений, подвергнутых воздействию большого количества химических сред в лабораторных условиях.

Стеклопластиковые корпуса моделей судов, самолётов, машин и т. п. можно вручную изготавливать из эпоксидного клея и стеклоткани в условиях кружка или детской мастерской, что довольно часто практикуется в домах детского творчества.

Листовой стеклопластик заводского изготовления известен как стеклотекстолит, он широко используется в электротехнике в качестве основы для печатных плат.

Стеклопластики особых сортов используются в составе композитной брони танков и прочей военной техники.

Задать вопрос