使用玻璃纤维定制型材

使用玻璃纤维定制型材

越来越多的行业开始转向复合材料,以取代金属和木材等老式材料。

当两种或多种材料组合在一起时,就会产生复合材料 ─ 增强材料(纤维)和另一种基质(树脂)。当纤维和基质结合在一起时,最终的结果是一种产品,其特性优于单独使用的任何一种材料。

通过拉挤成型,项目经理和开发人员可以改变纤维和树脂的组合以满足设计要求。

例如,在新建和改造工作中,越来越多的建筑师、开发商和设计师发现使用复合型材的优势。这种型材被称为纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料,由两部分组成:称为基质的聚合物粘合剂和增强纤维。

强度和刚度等特性将取决于增强纤维的尺寸、形状、重量/体积。树脂基质——取决于比例和类型——也会影响最终产品的物理特性,例如抗冲击性。添加剂可以应用于最终产品以赋予诸如颜色、耐火性或抗紫外线性等属性。

复合配置文件可以根据您的需求进行定制,并正在取代以下行业的老式收藏夹:

  • 建筑、施工和基础设施
  • 电信
  • 电力和配电公司
  • 公用事业
  • 运动休闲
  • 汽车
  • 消费终端产品

复合型材提供卓越的强度、刚度和耐腐蚀性。应用可以包括大型复杂形状的结构,例如浮顶和挡土墙。复合材料产品特别适用于需要高性能的应用,例如航空航天、赛车、船只、体育用品和工业应用。

今天,玻璃纤维在建筑和基础设施、公用事业的电线杆、体育和娱乐以及工业设备等领域发挥着重要作用。复合型材可以用玻璃纤维、碳纤维(石墨)、凯夫拉(芳纶)、聚酯和石英等纤维制成。树脂通常是热固性树脂,例如聚酯、聚氨酯、酚醛树脂、乙烯基酯和环氧树脂。

强度重量优于其他非复合材料。纤维与树脂的重量比范围从 20% 纤维比 80% 树脂到 85% 纤维比 15% 树脂。纤维含量越高,最终产品越坚固,因为连续纤维提供刚度和强度。

在全球范围内,玻璃纤维市场正在增长。事实上,到 2025 年,全球玻璃纤维市场预计将从 2020 年的 115 亿美元增长到 143 亿美元。从 2020 年到 2025 年,复合年增长率 (CAGR) 为 4.5%。玻璃纤维广泛用于建筑和基础设施行业。广泛的应用加上玻璃纤维在汽车行业的使用增加正在推动玻璃纤维市场的增长。

总的来说,制造商已经开发出专有配方和制造技术,以在广泛的建筑应用中定制高性能属性,其中不仅包括翻新工程,还包括新建筑项目。越来越多的房屋建筑开始看到越来越多地使用复合型材。

目前,有多种树脂体系和纤维基质可供选择。作为粘合剂的树脂是热固性塑料(例如 聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯、聚氨酯、改性丙烯酸树脂),用作将增强纤维粘合在一起的胶水。

FRP 型材在需要考虑腐蚀问题或需要轻型结构形状以便于安装的应用中特别有用。

玻璃纤维型材最常见的应用之一是在结构暴露于化学物质或昆虫降解猖獗的外部环境中。其中包括水处理厂、室外人行道、甲板和电线杆。

其他一些应用包括:

  • 主要建筑结构
  • 挡土墙、挡墙柱
  • 冷却塔结构
  • 电缆管理系统和支持
  • 住宅/海滩甲板杆谷仓、甲板和门廊支撑

复合材料的特性取决于所用纤维的类型。虽然玻璃纤维是许多塑料复合材料的主要成分,但使用的其他材料包括芳纶(凯夫拉尔)、硼和碳。这些材料中的每一种都为最终产品提供强度和刚度,并且可以在不同程度上控制最终产品的重量。可以制造范围广泛的特性和性能水平以满足特定应用的要求。

玻璃纤维和碳纤维

与碳纤维相比,玻璃纤维是两种材料中较老的一种。通过将玻璃熔化成线并将这些纤维与树脂结合在一种称为拉挤成型的制造方法中,最终的型材以纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料的形式出现。

数以千计的成束纤维组合形成束状纤维束。这些丝束可以编织在一起形成织物,粘合或缝合在一起形成垫子,或者单独放置形成“单向”材料。然后将其与树脂结合,制造从管材、棒材、棒材到赛车和卫星的各种产品。

玻璃纤维比碳纤维更灵活、更便宜。玻璃纤维通常用于优先考虑低单位成本而不考虑重量的大批量应用。对于不需要指定面积尺寸或该尺寸的最大刚度的应用(例如建筑隔热材料、储罐、车身面板和防护头盔),玻璃纤维是首选材料。

与合适的树脂结合使用时,碳纤维非常坚固且重量轻。事实上,碳纤维的抗拉强度高于许多金属。这就是为什么飞机和船只制造商转向碳纤维而不是金属和玻璃纤维替代品的原因。

外卖

比较韧性时,玻璃纤维非常耐用。尽管所有热固性材料都比较坚韧,但玻璃纤维——由于其柔韧性——更耐用。相比之下,虽然碳纤维比玻璃纤维更坚硬,但耐用性较差。

总而言之,玻璃纤维市场在过去十年中发展迅猛。总的来说,玻璃纤维的应用范围和领域更为广泛。

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