Айнек буласынан жасалган арматураланган полимер (GFRP)бул атайын процесстерди колдонуу менен бекемдөөчү агент катары айнек булаларынан жана матрица катары полимер чайырынан жасалган жогорку өндүрүмдүү материал. Анын негизги түзүлүшү айнек булаларынан турат (мисалы,Электрондук айнек, S-айнек же жогорку күчтүү AR-айнек) диаметри 5~25 мкм жана эпоксиддик чайыр, полиэстер чайыры же винил эфири сыяктуу термосеттик матрицалар, буланын көлөмдүк үлүшү адатта 30%~70% га жетет [1-3]. GFRP 500 МПа/(г/см3) ашкан салыштырма бекемдик жана 25 ГПа/(г/см3) ашкан салыштырма модуль сыяктуу эң сонун касиеттерди көрсөтөт, ошол эле учурда коррозияга туруктуулук, чарчоого туруктуулук, жылуулук кеңейүүнүн төмөнкү коэффициенти [(7~12)×10−6 °C−1] жана электромагниттик тунуктук сыяктуу мүнөздөмөлөргө ээ.
Аэрокосмос тармагында GFRP 1950-жылдары колдонула баштаган жана азыр конструкциялык массаны азайтуу жана күйүүчү майдын үнөмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн негизги материалга айланган. Boeing 787 үлгүсүн алсак, GFRP анын негизги эмес жүк көтөрүүчү конструкцияларынын 15% түзөт, алар фломастерлер жана канатчалар сыяктуу компоненттерде колдонулат, бул салттуу алюминий эритмелерине салыштырмалуу салмакты 20% ~ 30% га төмөндөтүүгө жетишти. Airbus A320 салонунун полунун устундары GFRP менен алмаштырылгандан кийин, бир компоненттин массасы 40% га азайып, нымдуу чөйрөдөгү иштөөсү бир топ жакшырды. Тик учактар тармагында Sikorsky S-92 салонунун ички панелдери GFRP уюк формасындагы сэндвич конструкциясын колдонот, бул соккуга туруктуулук менен жалынга туруктуулуктун ортосундагы тең салмактуулукка жетишет (FAR 25.853 стандартына ылайык). Көмүртек буласы менен бекемделген полимерге (CFRP) салыштырмалуу GFRP чийки затынын баасы 50% ~ 70% га азайып, негизги эмес жүк көтөрүүчү компоненттерде олуттуу экономикалык артыкчылыкты берет. Учурда GFRP көмүртек буласы менен материалдык градиенттик колдонмо системасын түзүп, аэрокосмостук жабдууларды жеңил салмакка, узак мөөнөткө жана арзан баага карай итеративдик өнүктүрүүгө көмөктөшүүдө.
Физикалык касиеттер жагынан алганда,GFRPошондой эле жеңил салмактуулук, жылуулук касиеттери, коррозияга туруктуулук жана функционалдаштыруу жагынан эң сонун артыкчылыктарга ээ. Жеңил салмактуулукка келсек, айнек буласынын тыгыздыгы 1,8 ~ 2,1 г/см3 түзөт, бул болоттун тыгыздыгынын 1/4 бөлүгүнө жана алюминий эритмесинин 2/3 бөлүгүнө барабар. Жогорку температурадагы эскирүү эксперименттеринде 180 °C температурада 1000 сааттан кийин бекемдикти сактоо көрсөткүчү 85% дан ашты. Андан тышкары, 3,5% NaCl эритмесине бир жыл чөмүлгөн GFRP бекемдиктин 5% дан аз жоготуусун көрсөттү, ал эми Q235 болотунун коррозияга туруктуулугу 12% ды түздү. Анын кислотага туруктуулугу көрүнүктүү, массанын өзгөрүш ылдамдыгы 10% HCl эритмесинде 30 күндөн кийин 0,3% дан төмөн жана көлөмдүн кеңейүү ылдамдыгы 0,15% дан төмөн. Силан менен иштетилген GFRP үлгүлөрү 3000 сааттан кийин ийилүүнүн бекемдигин сактоо көрсөткүчүн 90% дан жогору сактады.
Кыскача айтканда, касиеттеринин уникалдуу айкалышынан улам, GFRP заманбап аэрокосмостук өнөр жайда жана технологиялык өнүгүүдө маанилүү стратегиялык мааниге ээ болгон учактарды долбоорлоодо жана өндүрүүдө жогорку натыйжалуу өзөктүү аэрокосмостук материал катары кеңири колдонулат.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 15-октябры
