Neiegkeeten

Glasfaserverstäerkt Polymer (GFRP)ass en héichperformant Material, dat aus Glasfaseren als Verstäerkungsmëttel an engem Polymerharz als Matrix zesummegesat ass, andeems spezifesch Prozesser benotzt ginn. Seng Kärstruktur besteet aus Glasfaseren (wéi z.B.E-Glas, S-Glas oder héichfest AR-Glas) mat Duerchmiesser vu 5∼25μm an thermohärtende Matricen wéi Epoxyharz, Polyesterharz oder Vinylester, mat engem Faservolumenundeel, deen typescherweis 30%∼70% erreecht [1-3]. GFRP weist exzellent Eegeschafte wéi eng spezifesch Stäerkt vu méi wéi 500 MPa/(g/cm3) an e spezifesche Modul vu méi wéi 25 GPa/(g/cm3), wärend et och Charakteristiken wéi Korrosiounsbeständegkeet, Middegkeetsbeständegkeet, e niddrege Koeffizient vun der thermescher Ausdehnung [(7∼12)×10−6 °C−1] an elektromagnetesch Transparenz huet.

Am Raumfaartberäich huet d'Uwendung vu GFK an den 1950er Joren ugefaangen an ass elo zu engem Schlësselmaterial fir d'Reduzéierung vun der struktureller Mass an d'Verbesserung vun der Brennstoffeffizienz ginn. Zum Beispill d'Boeing 787: GFK mécht 15% vun den net-primäre droende Strukturen aus, déi a Komponenten wéi Verkleedungen a Winglets benotzt ginn, wat eng Gewiichtsreduktioun vun 20%∼30% am Verglach mat traditionellen Aluminiumlegierungen erreecht. Nodeems d'Kabinnebuedembalke vum Airbus A320 duerch GFK ersat goufen, ass d'Mass vun enger eenzeger Komponent ëm 40% erofgaang, an hir Leeschtung a fiichte Ëmfeld huet sech däitlech verbessert. Am Helikoptersektor benotzen d'Innenpaneele vun der Sikorsky S-92 Kabinn eng GFK-Waben-Sandwichstruktur, wat e Gläichgewiicht tëscht Schlagfestigkeit a Flammhemmendheet erreecht (entsprécht dem FAR 25.853 Standard). Am Verglach mam Kuelefaserverstäerkte Polymer (CFK) ginn d'Rohmaterialkäschte vu GFK ëm 50%∼70% reduzéiert, wat e bedeitende wirtschaftleche Virdeel bei net-primäre droende Komponenten bitt. Aktuell entwéckelt GFRP e System fir d'Applikatioun vu Materialgradienten mat Kuelefaser, wat d'iterativ Entwécklung vun der Loftfaartausrüstung a Richtung Liichtgewiicht, laang Liewensdauer a niddreg Käschten fërdert.

Aus der Perspektiv vun de physikalesche Eegeschaften,GFRPhuet och aussergewéinlech Virdeeler a punkto Gewiichtsverloscht, thermesch Eegeschaften, Korrosiounsbeständegkeet a Funktionaliséierung. Wat d'Gewiichtsverloscht ugeet, läit d'Dicht vun der Glasfaser tëscht 1,8 an 2,1 g/cm3, wat nëmmen 1/4 vun där vu Stol an 2/3 vun där vun enger Aluminiumlegierung ass. An Héichtemperatur-Alterungsexperimenter huet d'Festigkeitsretentiounsquote no 1.000 Stonnen bei 180 °C iwwer 85% gemooss. Ausserdeem huet GFRP, dat ee Joer laang an enger 3,5% NaCl-Léisung agetaucht gouf, e Festigkeitsverloscht vu manner wéi 5% gewisen, während Q235-Stol e Korrosiounsgewiichtsverloscht vun 12% hat. Seng Säurebeständegkeet ass prominent, mat enger Masseännerungsquote vu manner wéi 0,3% an enger Volumenausdehnungsquote vu manner wéi 0,15% no 30 Deeg an enger 10% HCl-Léisung. Silan-behandelt GFRP-Prouwen hunn eng Biegefestigkeitsretentiounsquote vu méi wéi 90% no 3.000 Stonnen behalen.

Zesummegefaasst, wéinst senger eenzegaarteger Kombinatioun vun Eegeschaften, gëtt GFRP wäit verbreet als héichperformant Kärmaterial fir d'Loft- a Raumfaartindustrie beim Design an der Fabrikatioun vu Fligeren agesat, wat eng bedeitend strategesch Bedeitung an der moderner Loft- a Raumfaartindustrie an der technologescher Entwécklung huet.