Стеклопластик применение

28 августа 2017

В судостроении стеклопластик используется для производства корпусов яхт, катеров, гребных лодок, гидроциклов, маломерных судов, спасательных шлюпок, мачт и надстроек, резервуаров, обтекателей, буев и др.

Стеклопластик, как конструкционный материал, находит широкое применение в судостроении благодаря удачному сочетанию таких уникальных свойств, как:

• Высокое соотношение прочностных характеристик к массе;
• Долговечность и стойкость стеклопластиковых изделий к водной среде;
• Относительная простота эксплуатации и ремонта;
• Низкая (по сравнению с металлами) теплопроводность стеклопластика;
• Низкий тепловой коэффициент линейного расширения;
• Широкий диапазон рабочих температур;
• Хорошие электроизоляционные свойства.

Стеклопластик в автомобилестроении

Стеклопластик используется для изготовленияподкрылков, бамперов, накладок, антикрыльев, спойлеров, элементов кузова из стеклопластика, фургонов, багажников на крыши, кабин из стеклопластика. Из стеклопластика также изготавливают передние и задние панели кузовов автобусов из стеклопластика, тролейбусов, трамваев, элементы внутреннего интерьера из стеклопластикаи т.д.

Стеклопластик в строительстве и коммунальном хозяйстве

Стеклопластик в строительстве и коммунальном хозяйстве используется в следующих областях:

Производство подоконников, плит отделочных, дверей, оконных переплётов, лестниц, перил, ограждений балконов, водосточных желобов, киосков, остановков общественного транспорта.

Стеклопластиковая арматура для армирования бетона, стеклопластиковые трубы, стеклопластиковые стержни, балки из стеклопластика, сэндвич-панели из стеклопластика. Контейнеры для мусора из стеклопластика, ящики для песка, ящики для воды, мобильные санузлы, телефонные будки из стеклопластика, бассейны из стеклопластика, стеклопластиковые емкости для жидких отходов, детские площадки, аттракционы, стеклопластиковые аквапарки.

Стеклопластиковые резервуары для корма скота, полупрозрачный стеклопластик и кровельные листы из него для оранжерей, теплиц, промышленных зданий, стеклопластик для плафонов уличного освещения, трубопроводы из стеклопластика, стеклопластиковые рекламные тумбы и щиты.

Стеклопластик на железной дороге и в метро

Внутренняя и наружная облицовка вагонов на основе стеклопластика, сиденья, столики, палки багажные, санузел, оконные наличники, поручни, короба для электропроводов из стеклопластика, кожух контактного рельса из стеклопластика, стеклопластиковые шкафы для аппаратуры. Стеклопластик, изготовленный на базе полиэфирной смолы F 805 TF и гелькоутов GF xxxxx S(H), успешно прошел пожарную сертификацию и отнесен к группе трудногорючих материалов, медленно распространяющих пламя по поверхности с умеренной дымообразующей способностью. Данное обстоятельство дало возможность использовать стеклопластик в метро и на железнодорожном транспорте.

Стеклопластик в химической промышленности

Использование полиэфирных смол с повышенной стойкостью к воздействию химически активных сред, позволило создать стеклопластик, который успешно заменяет традиционные материалы в этой области. Стеклопластик в химической промышленности используется для изготолвения емкостей и резервуаров для хранения и транспортировки химически активных веществ, стеклопластиковых трубопроводов, трапов, настилов.

Преимущества стеклопластика

• Высокая прочность при малом весе;
• Высокая атмосферостойкость, неподверженность корозии и гниению;
• Относительно небольшой вес изделий из стеклопластика позволяет получать значительную экономию на транспортировочных, погрузочно-разгрузочных и монтажных работах.

Композиты в ветроэнергетике

Ветроэнергетика — это отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра — кинетической энергии воздушных масс в атмосфере. Отличная устойчивость композитных материалов к агрессивному воздействию внешней среды обусловила их широкое применение в ветроэнергетике в основном для изготовления лопастей и аэродинамических труб ветряных энергогенераторов.

Из копозитов также можно строить и "несущие элементы” ветроэлектростанций — башни. Лопасти, изготовленные из композитных материалов, снижают стартовую скорость благодаря своей невысокой массе, а также исключают возможность возникновения помех при работе теле- и радиоприемников. Для постройки лопастей несущего винта ветрогенераторов используются или эпоксидные смолы в сочетании с со стекловолокном или углеродным волокном. Композиты в изделиях для активного отдыха

Композиты нашли широкое применение в изделиях для активного отдыха благодаря там своим ценным качествам, как устойчивость к воздействию внешней среды, неподверженность гниению и коррозии, экологичность, эстетичный внешний вид, прочность, экологичность, негорючесть, возможность реставрации или ремонта в случае повреждения, долговечность и т.д. Композитные материалы используются для изготовления бассейнов, фонтанов, горок для аквапарков, лодок, а также удочек, горнолыжных палок и т.д.

Бассейны из стеклопластика:

Современные технологии производства позволяют изготавливать бассейны различных форм и размеров.

Стеклопластиковые бассейны отличаются оригинальностью внешнего вида, простотой монтажа и экусплуатации, долговечностью. Форма чаш бассейнов может быть самой различной.

Горки из стеклопластика:

Обладают рядом преимуществ по сравнению с горками из других метриалов: низкиий вес, устойчиваость к пластическим деформациям, долговечность, лучшее качество скольжения за счет использования специального слоя, поверхность скольжения не требует дополнительного обслуживания при эксплуатации горок и т.д.

Высокотехнологичные композиты

Высокотехнологичные композиты используются в основном в авиации, космонавтике и машиностроении. Они обладают повышенным запасом прочности и инертны к воздействиям окружающей среды. Существует возможность включения в базовую структуру ламината высокотехнологичных тканей с целью придания ему в отдельных зонах некоторых специальных свойств.

Подобное усиление актуально там, где ожидаются необычные нагрузки - например,в панелях, которые могут быть подвергнуты большим нагрузкам (места расположения пассажиров, экипажа и машинное отделение). Для придания обшивке свойств брони целесообразно использовать такую ткань, как кевлар.

В других участках, подверженных предельным нагрузкам, - например, в опорах для машин и оружия - применение подобных материалов оправдано тем, что львиная доля энергии впитывается гнущимся материалом вокруг зоны удара, освобождающим всю конструкцию от большей части ударной нагрузки. За счет этого могут быть достигнуты уменьшение веса и большая эластичность структуры, и, как следствие - увеличение полезной нагрузки и облегчение обслуживания.

В стадии разработки сейчас находятся так называемые самовосстанавливающиеся композитные материалы, которые смогут "заживлять" маленькие трещины в структурах самолетов, мостов и велотурбин. Нанокомпозиты можно определить как многофазные твердые материалы, где хотя бы одна из фаз имеет средний размер кристаллитов (зерен) в нанодиапазоне (до 100 нм), или структуры, имеющие повторяющиеся наноразмерные промежутки между различными фазами. Эти структуры составляют композит. В широком смысле это определение включает пористые среды, коллоиды, гели и сополимеры, но чаще используется для обозначения твердых комбинаций массивной матрицы и наноразмерных фаз(ы), различающихся по свойствам из-за разницы в структуре и химическом строении. Механические, электрические, термические, оптические, электрохимические, каталитические свойства нанокомпозитов отличаются в зависимости от составляющих материалов.

Ограничение по масштабу для этих эффектов оценивается следующим образом:

• 5 нм для каталитической активности;
• 20 нм для перехода магнитожесткого материала в мягкий;
• 50 нм для изменения индекса рефракции;
• 100 нм для достижения суперпарамагнетизма, механической прочности или ограничения сдвигов в структуре композита;

В механическом смысле нанокомпозиты отличаются от обычных композитных материалов из-за исключительно высокого отношения площади поверхности к объему усиливающей фазы и/или исключительно высокого соотношения характерных размеров. Усиливающий материал может состоять из частиц (например, минералов), листов или волокон (например, нанотрубок).

Область взаимодействия между матрицей и усиливающей фазой обычно на порядок больше, чем для обычных композитов. Таким образом, большая площадь поверхности усиливающей фазы означает, что относительно малое количество усилителя может оказать существенное влияние на макроскопические свойства композита. Например, добавление углеродных нанотрубок улучшает электро- и теплопроводность. Другие типы наночастиц могут влиять на оптические свойства, диэлектрические свойства, теплоизоляцию или механические свойства, такие как жесткость, прочность и устойчивость к повреждениям и износу.

Стеклопластик обладает многими очень ценными свойствами, дающими ему право называться одним из материалов будущего. Ниже перечислены некоторые из них. Малый вес. Удельный вес стекло пластиков колеблется от 0,4 до 1,8 и в среднем составляет 1,1 г/см3. Напомним, что удельный вес металлов значительно выше, например, стали – 7,8, а меди - 8,9 г/см3. Даже удельный вес одного из наиболее легкого сплава, применяемого в технике, - дуралюмина составляет 2,8 г/см3. Таким образом, удельный вес стеклопластика в среднем в пять-шесть раз меньше, чем у черных и цветных металлов, и в два раза меньше, чем у дуралюмина. Это делает стеклопластик особенно удобным для применения на транспорте. Экономия в весе на транспорте переходит в экономию энергии; кроме того, за счет уменьшения веса транспортных конструкций (самолетов, автомобилей, судов и т.п.) можно повысить их полезную нагрузку и за счет экономии топлива увеличить радиус действия.Высокая коррозионная стойкость.

Стеклопластик как диэлектрики совершенно не подвергаются электрохимической коррозии. Существует целый ряд смол, позволяющие получить стеклопластик стойкие к различным агрессивным средам, в том числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей.Хороший внешний вид. Стеклопластик при изготовлении хорошо окрашиваются в любой цвет и при использовании стойких красителей могут сохранять его неограниченно долго.Прозрачность. На основе некоторых марок светопрозрачных смол можно изготовить стеклопластик, по оптическим свойствам немногим уступающим стеклу.Высокие механические свойства. При своем небольшом удельном весе стеклопластик обладает высокими физико-механическими характеристиками. Используя некоторые смолы определенные виды армирующих материалов, можно получить стеклопластик, по своим прочностным свойствам превосходящий некоторые сплавы цветных металлов и стали.

Теплоизоляционные свойства.

Стеклопластик относится к материалам с низкой теплопроводностью. Кроме того, можно значительно повысить теплоизоляционные свойства путем изготовления стекло пластиковой конструкции типа "сандвич”, используя между слоями стеклопластика пористые материалы, например пенопласт. Благодаря своей низкой теплопроводности, стекло пластиковые сандвичем конструкции с успехом применяются в качестве теплоизоляционных материалов впромышленном строительстве, в судостроении, в вагоностроении и т.д.Простота в изготовлении.

Существует много способов изготовления стекло пластиковых изделий, большинство из которых требует минимальных вложений в оборудование. Например, для ручного формования потребуются только матрица и небольшой набор ручных инструментов (прикаточные валики, кисти, мерные сосуды и т.д.).

Матрица может быть изготовлена практически из любого материала, начиная с дерева и заканчивая металлом. В настоящие время широкое распространение получили стекло пластиковые матрицы, которые имеют сравнительно небольшую стоимость и длительный срок службы.

Композитные материалы в Алматы

Источник: deal.by