жаңылыктар

Fiberglass күчөтүлгөн полимер (GFRP)атайын процесстерди колдонуу менен бекемдөөчү агент катары айнек буласынан жана матрица катары полимер чайырынан кошулган жогорку натыйжалуу материал. Анын негизги түзүлүшү айнек буласынан турат (мисалыЭлектрондук айнек, S-айнек, же жогорку бекем AR-айнек) диаметри 5∼25μm жана эпоксиддүү чайыр, полиэстер чайыр же винил эфир сыяктуу термосерттүү матрицалар, була көлөмүнүн үлүшү адатта 30%~70% жетет [1-3]. GFRP өзгөчө кубаттуулугу 500 МПа/(г/см3) жана 25 ГПа/(г/см3) ашкан спецификалык модулу сыяктуу сонун касиеттерди көрсөтөт, ошол эле учурда коррозияга туруктуулук, чарчоого каршылык, жылуулуктун кеңейүү коэффициентинин аздыгы [(7∼12)×10−6 °C−1] жана электромагниттик тунуктук сыяктуу мүнөздөмөлөргө ээ.

Аэрокосмостук чөйрөдө GFRP колдонуу 1950-жылдары башталган жана азыр структуралык массаны азайтуу жана күйүүчү майдын натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн негизги материал болуп калды. Мисал катары Boeing 787 учагын алсак, GFRP анын негизги эмес жүк көтөрүүчү структураларынын 15% ын түзөт, фрезинг жана канатчалар сыяктуу компоненттерде колдонулуп, салттуу алюминий эритмелерине салыштырмалуу салмагын 20% ~ 30% га төмөндөтүүгө жетишет. Airbus A320 салонунун полунун устундары GFRP менен алмаштырылгандан кийин, бир компоненттин массасы 40% га азайып, нымдуу чөйрөдө анын иштеши кыйла жакшырды. Вертолет тармагында Sikorsky S-92 кабинасынын ички панелдери GFRP бал уячасынан жасалган бутерброд түзүмүн колдонуп, соккуга туруштук берүү жана отко чыдамдуулук (FAR 25.853 стандартына ылайык) ортосундагы тең салмактуулукка жетишет. Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) менен салыштырганда, GFRP чийки зат баасы 50% ~ 70% га кыскарган, бул негизги эмес жүк көтөрүүчү компоненттерде олуттуу экономикалык артыкчылыкты камсыз кылат. Азыркы учурда, GFRP көмүртек буласы менен материалдык градиентти колдонуу системасын түзүп, аэрокосмостук жабдууларды жеңилдетүүгө, узак мөөнөткө жана арзан баага карай итеративдик өнүктүрүүгө көмөктөшүүдө.

Физикалык касиеттердин көз карашынан алганда,GFRPошондой эле жеңилдик, жылуулук касиеттери, коррозияга туруктуулугу жана функционализациясы жагынан эң сонун артыкчылыктарга ээ. Жеңил салмактуулукка келсек, айнек буласынын тыгыздыгы 1,8∼2,1 г/см3 чейин жетет, бул болоттун 1/4 жана алюминий эритмесинин 2/3 бөлүгүн түзөт. Жогорку температурада эскирүү эксперименттеринде, күчтү сактоо ылдамдыгы 180 °Cде 1000 сааттан кийин 85% дан ашты. Андан тышкары, бир жыл бою 3,5% NaCl эритмесине чөмүлдүрүлгөн GFRP күчү 5% дан азыраак жоголду, ал эми Q235 болотунун коррозия салмагы 12% жоготту. Анын кислотага туруктуулугу көрүнүктүү, массанын өзгөрүү ылдамдыгы 0,3% дан төмөн жана көлөмдүн кеңейүү курсу 10% HCl эритмесинде 30 күндөн кийин 0,15% дан төмөн. Силан менен иштетилген GFRP үлгүлөрү 3,000 сааттан кийин 90% дан ашкан ийилүүчү күчтүн сакталышын сактады.

Кыскача айтканда, касиеттеринин уникалдуу айкалышынан улам, GFRP заманбап аэрокосмостук өнөр жайда жана технологиялык өнүгүүдө маанилүү стратегиялык мааниге ээ, учактарды долбоорлоодо жана жасоодо жогорку натыйжалуу негизги аэрокосмостук материал катары кеңири колдонулат.