Composito in fibra di vetro epossidico offre una resistenza di corrosione superiore

Introduzione

In ambienti esigenti, dalle piante di lavorazione chimica alle strutture marine, i materiali devono resistere ai media aggressivi senza sacrificare la forza o la durata. I compositi in fibra di vetro epossidico sono emersi come una soluzione go -to, combinando la tenacità della resina epossidica con le elevate proprietà di trazione del rinforzo in fibra di vetro. Questa guida approfondisce la loro composizione, le caratteristiche delle prestazioni, le tecniche di produzione e le applicazioni chiave. Come bonus, esamineremo brevemente la plastica e i compositi resistenti alla corrosione alternativi per aiutarti a personalizzare la selezione del materiale a qualsiasi progetto.

1. Cosa rende speciali i compositi in fibra di vetro epossidico?

1.1 Composizione e struttura

• Matrix (resina epossidica):

• I sistemi a due componenti (Monomer epossidico + Agente Curing) formano una rete strettamente collegata alla cura.

• Offre un'eccellente adesione, un basso restringimento e una buona stabilità dimensionale.

• Rinforzo (fibra di vetro):

• Comunemente fibre di vetro E -vetro o di vetro di alto grado.

• Disponibile come tessuti, nastri unidirezionali o tappetini tritati, consentendo ai progettisti di ottimizzare la resistenza e la rigidità nelle direzioni desiderate.

• Tipo di prodotto:

• Fogli di vetro epossidico, Tubi di vetro epossidico, Aste di vetro epossidico

1.2 Proprietà meccaniche

2. Resistenza alla corrosione e prestazioni ambientali

I compositi in fibra di vetro epossidico sono rinomati per la loro capacità di resistere all'esposizione chimica aggredita:

• Acidi e alcali forti: una stabilità eccezionale nei pH varia da 2 a 12, rendendoli ideali per serbatoi di accumulo chimico e tubazioni.

• Soluzioni sale e acqua di mare: le strutture marine beneficiano di un degrado minimo negli ambienti ricchi di cloruro.

• UV e agenti atmosferici: gli additivi e le finiture del rivestimento trasparente possono prolungare la durata di servizio all'aperto bloccando le radiazioni ultraviolette.

Nota: il contatto diretto con solventi organici aggressivi (ad es. I chetoni, esteri) può richiedere ulteriori rivestimenti per barriere per prevenire il gonfiore della matrice.

3. Tecniche di produzione

Diversi processi stabiliti consentono volumi di produzione flessibili e complessità in parte:

1. Lay -up a mano:

• Posizionamento manuale di impugnature in fibra bagnate da una resina applicata a spazzola o al rullo.

• Basso costo di strumenti, adatto a parti di grande o basso volume.

2. Mormatura del trasferimento in resina a vuoto (VARTM):

• Le fibre poste in uno stampo sono sigillate sotto vuoto; La resina viene attirata per infiltrarsi nel rinforzo.

• Offre migliori fibre bagnate, un contenuto di vuoti più basso e proprietà meccaniche più coerenti.

3. Curazione dell'autoclave:

• I lay -up pre -impregnati ( 'prepreg ') sono curati a pressione e temperatura elevati.

• Produce una frazione di volume in fibra elevata e una porosità minima, paragonata a applicazioni marine aerospaziali e ad alte prestazioni.

4. Stampaggio a compressione:

• Le miscele di fibra di fibra di fibra tritata sono posizionate in stampi riscaldati e compresse per forma.

• Bene adatti a componenti medi -volumi e moderatamente complessi.

4. Applicazioni tipiche

• Equipaggiamento di lavorazione chimica: serbatoi di stoccaggio, lavaggi e condotte per acidi, alcali e solventi.

• Trattamento dell'acqua e delle acque reflue: chiarificatori, alloggiamenti di filtri e tubazioni esposte a cloruri e altri contaminanti.

• Marine & Offshore: pannelli di scafo, griglia e supporti strutturali resistenti alla corrosione e al biofouling.

• Infrastruttura: ringhiere per ponti, barriere del rumore e pannelli architettonici che combinano l'estetica con la durata.

• Energia rinnovabile: le lame a turbina eolica sfruttano la resistenza alla fatica della fibra di vetro/epossidica e il peso leggero.

5. Vantaggi e limitazioni

6. Altre materie plastiche e compositi resistenti alla corrosione

1. Fibra di vetro con estere in vinile (VE -GFRP): fonde la resistenza alla corrosione dell'epossidico con i vantaggi dei costi del poliestere. Si comporta fino a ~ 120 ° C.

2. GFRP in poliestere insaturi (UP -GFRP): economico, adatto per applicazioni a bassa temperatura (<80 ° C) nelle tubazioni di drenaggio e sotterranee.

3. Compositi in fibra di carbonio (CFRP): il rinforzo in carbonio in resina epossidica o altre resine ad alte prestazioni produce una rigidità superiore e una vita a fatica, a un costo premium.

4. Compositi termoplastici ad alte prestazioni (Peek -GFRP, PEI -GFRP): combinare la tenacità termoplastica con resistenza alla fibra per applicazioni superiori a 150 ° C o in ambienti ricchi di radiazioni.

5. Sistemi lineati di fluoropolimero (PTFE, PFA, PVDF): fornire resistenza chimica quasi universale ma sono più pesanti e meno rigidi dei compositi in fibra.

7. Scegliere il materiale giusto

Quando si seleziona un composito resistente alla corrosione, pesare i seguenti fattori:

• Esposizione chimica: identificare solventi, acidi, alcali e le loro concentrazioni.

• Temperatura operativa: garantire che la temperatura di deflessione del materiale supera le condizioni di servizio.

• Requisiti di carico meccanico: corrispondere alla trazione, alla flessione e all'impatto delle esigenze delle applicazioni.

• Considerazioni sulla produzione: costi di equilibrio, volume di produzione e complessità in parte.

• Lifecycle & Manutenance: fattore nella durata della vita prevista, intervalli di ispezione e riparabilità.

Conclusione

I compositi in fibra di vetro epossidico si distinguono come materiali versatili e ad alte prestazioni per ambienti corrosivi. Comprendendo la loro composizione, i metodi di elaborazione e le caratteristiche del servizio, gli ingegneri e gli specificatori possono sfruttare il loro pieno potenziale in tutti i settori. Per progetti che richiedono una resistenza chimica estrema, una durata ad alta temperatura o una costruzione ultra -chiara, sistemi alternativi - dai compositi vinilici in vinile ai rivestimenti fluoropolimeri - forniscono soluzioni complementari.