GFRP – Wikipedia, wolna encyklopedia

GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) – kompozyt zbrojony włóknami szklanymi i polimerową osnową

GFRP to kompozyty, w których w charakterze fazy wzmacniającej wykorzystywane są włókna szklane– stanowią one element nośny, natomiast osnowa polimerowa służy jako spoiwo łączące włókna. Osnowa zapewnia rozdział obciążenia zewnętrznego pomiędzy włókna, a także chroni je przed czynnikami zewnętrznymi. W niewielkim natomiast stopniu uczestniczy w przenoszeniu obciążeń zewnętrznych^[1].

Właściwości

Kompozyty włókniste są najbardziej efektywnymi spośród materiałów kompozytowych, w tym sensie, że wykazują najlepsze własności mechaniczne i wytrzymałościowe przy najmniejszym ciężarze właściwym.

Kompozyt ten łączy w sobie materiały o znacznie różniącej się sztywności i wytrzymałości – z jednej strony sztywne, sprężyste i kruche włókna, z drugiej podatną matrycę.

Włókna szklane wygrywają w rankingu ekonomicznym z innymi rodzajami włókien, takimi jak węglowe, czy aramidowe gdyż są tańsze.

Istnieją dwa podstawowe typy włókien szklanych – E i S. Pierwszy z nich ma gorsze własności mechaniczne (sprężyste, wytrzymałościowe, zmęczeniowe, udarnościowe, termiczne, reologiczne), ale znacznie niższą cenę niż typ S, stworzony z przeznaczeniem dla zastosowań militarnych. W chwili obecnej nadal znacznie częściej stosuje się włókna typu E.

W celu uzyskania kompozytu, włókna te są „zatapiane” w żywicy termoutwardzalnej (poliestrowej, epoksydowej, winyloestrowej) bądź termoplastycznej (PEEK, PPS, PSUL)^[1].

Zalety^[2]

Wysoka wytrzymałość na rozciąganie
Odporność na zjawisko korozji
Obojętność elektromagnetyczna
Niskie przewodnictwo cieplne i elektryczne
Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa
Mała gęstość
Łatwość cięcia

Wady^[2]

Brak rezerwy plastycznej (materiał sprężysty w całym zakresie wytrzymałości)
Niski moduł sprężystości
Mała odporność na działanie promieniowania UV
Wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej w kierunku poprzecznym do włókien
Niska odporność ogniowa

Zastosowanie

Kompozyty GFRP znajdują szerokie zastosowanie w:

przemysł lotniczy (kadłuby)
przemysł szkutniczy
elektronice (obwody drukowane)
przemysł budowlany:
- pręty zbrojeniowe GFRP
- prefabrykaty z laminatu
- maty i taśmy wzmacniające
- elementy elewacyjne

Przypisy

↑ ^a ^b BeataB. Stankiewicz BeataB., Szkło i ceramika R59(2008): Świat włókien w budownictwie .
↑ ^a ^b MaciejM. Szumigała MaciejM., DawidD. Pawłowski DawidD., Przegląd Budowlany 3/2014: Zastosowanie kompozytowych prętów zbrojeniowych w konstrukcjach budowlanych .

Bibliografia

Stankiewicz B., Szkło i ceramika R62(2011): Zastosowanie kompozytów GFRP w płytach pomostowych
Miśkiewicz M., Sobczyk B., Materiały Budowlane 4/2015: Laminaty FRP w budownictwie - charakterystyka materiału i aspekty projektowania

[:0-1] BeataB. Stankiewicz BeataB., Szkło i ceramika R59(2008): Świat włókien w budownictwie .

[:1-2] MaciejM. Szumigała MaciejM., DawidD. Pawłowski DawidD., Przegląd Budowlany 3/2014: Zastosowanie kompozytowych prętów zbrojeniowych w konstrukcjach budowlanych .

[1]

[2]