FRPプロファイルとは

May 21, 2022

FRP-繊維強化プラスチック。使用する繊維に応じて、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)、ホウ素繊維強化プラスチックなどに分類できます。 繊維強化複合材料は、強化繊維とマトリックスで構成されています。 繊維(またはウィスカー)の直径は非常に小さく、一般に10μ以内です。m未満では、欠陥はほとんどなく、破壊ひずみは30‰未満です。 それはもろい材料であり、損傷、破壊、腐食を起こしやすいです。 マトリックスの強度と弾性率は繊維よりもはるかに低いですが、大きなひずみに耐えることができ、粘弾性と弾塑性を備えていることが多く、延性のある材料です。 繊維の長さに応じて、FRPは短繊維強化複合プラスチックと長繊維(または連続繊維)強化複合プラスチックに分けることができます。 繊維の特性に応じて、高性能繊維複合材料とエンジニアリング複合材料に分けることができます。

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(1)軽量・高強度

相対密度は1.5〜2です。0これは炭素鋼の1 / 4〜1 / 5にすぎませんが、引張強度は炭素鋼に近いかそれよりも高く、比強度は高級合金鋼と比較してください。 そのため、航空、ロケット、宇宙船、高圧容器など、自重を減らす必要のある製品で目覚ましい成果を上げています。 一部のエポキシFRPの引張、曲げ、圧縮強度は400MPa以上に達する可能性があります。 一部の材料の密度、強度、および比強度については、表1-1を参照してください。

(2)優れた耐食性

FRPは優れた耐食性材料であり、空気、水、酸、アルカリ、一般濃度の塩、およびさまざまな油や溶剤に対して優れた耐性があります。 化学的防錆のあらゆる側面に適用されており、炭素鋼、ステンレス鋼、木材、非鉄金属などに取って代わりつつあります。

(3)良好な電気的性能

これは、絶縁体の製造に使用される優れた絶縁材料です。 それでも高周波で良好な誘電特性を保護することができます。 マイクロ波伝送は良好で、レーダーレドームで広く使用されています。

(4)良好な熱性能

FRPは熱伝導率が低く、室温で1.25〜1.67kj /(m・h・K)であり、金属の1/100〜1/1000しかありません。 優れた断熱材です。 これは、瞬間的な超高温の場合に理想的な熱保護および耐アブレーション材料であり、2000度を超える高速気流侵食から宇宙船を保護することができます。

(5)優れた設計性

①使用要件に応じて、さまざまな構造製品を柔軟に設計できるため、完全性に優れています。 ②耐食性、瞬間高温耐性、特定方向に特別な高強度、優れた誘電特性を備えた製品など、製品の性能に合わせて材料を完全に選択できます。

(6)優れた加工性

①成形工程は、製品の形状、技術的要件、用途、数量に応じて柔軟に選択できます。 ②プロセスがシンプルで、一度に形成でき、経済効果も抜群です。 特に、形状が複雑で成形が容易ではない少量の製品では、そのプロセスの利点がより顕著になります。

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2、すべての要件を満たすために1種類のFRPを要求することはできません。 FRPは全能ではありません。 FRPには以下の欠点もあります。 (1)低弾性率FRPの弾性率は木材の2倍ですが、鋼(e =2 .1×106)のみであるため、製品構造の剛性が不十分で容易であると感じられることがよくあります。変形します。 薄いシェル構造、サンドイッチ構造、または高弾性繊維または補強材で構成することができます。 (2)長期耐温性が悪い。 一般的に、FRPは高温下で長期間使用することはできません。 汎用ポリエステルFRPの強度は、50度を超えると大幅に低下し、通常は100度未満でのみ使用されます。 汎用エポキシFRPの強度は、温度が60度を超えると明らかに低下します。 ただし、耐熱樹脂を選択できるため、長期使用温度を200〜300度に保つことができます。 (3)老化現象老化現象はプラスチックの一般的な欠陥であり、FRPも例外ではありません。 紫外線、風、砂、雨、雪、化学媒体、機械的応力などの作用で性能が低下しやすい。(4)層間せん断強度が低い層間せん断強度は樹脂が担っているため、非常に低い。 プロセスを選択し、カップリング剤を使用することにより、層間の接着性を向上させることができます。 最も重要なことは、製品設計中に層間のせん断を回避することです。


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