Egenskaper til FRP-kompositter
De unike mekaniske egenskapene til fiberforsterkede polymerer
A. & F. Michler/Photolibrary/Getty Images
Fiberforsterket polymer (FRP) kompositter brukes i en lang rekke bruksområder. Deres mekaniske egenskaper gir unike fordeler til produktet de er støpt inn i. FRP-komposittmaterialer har overlegne mekaniske egenskaper, inkludert:
- Slagfasthet
- Styrke
- Stivhet
- Fleksibilitet
- Evne til å bære last
Når de designer produkter av FRP-materialer, bruker ingeniører sofistikert komposittmaterialprogramvare som beregner de kjente egenskapene til gitt kompositt. Typiske tester som brukes for å måle de mekaniske egenskapene til FRP-kompositter inkluderer:
- Skjærstivhet
- Strekk
- Fleksibel modul
- innvirkning
Komponenter av FRP-komposittmaterialer
De to hovedkomponentene i et FRP-komposittmateriale er harpiks og armering. En herdet herdeplast uten noen forsterkning er glassaktig i natur og utseende, men ofte svært sprø. Ved å legge til en forsterkende fiber som f.eks karbonfiber , glass eller aramid, er egenskapene betydelig forbedret.
I tillegg, med forsterkende fiber, kan en kompositt ha anisotrope egenskaper. Det betyr at kompositten kan konstrueres til å ha forskjellige egenskaper i forskjellige retninger avhengig av orienteringen til fiberarmeringen.
Aluminium, stål og andre metaller har isotropiske egenskaper, noe som betyr lik styrke i alle retninger. Et komposittmateriale, med anisotrope egenskaper, kan ha ytterligere forsterkning i retning av spenninger, og dette kan skape mer effektive strukturer ved lettere vekt.
For eksempel en pultrudert stang som har alt glassfiber armering i samme parallelle retning kan ha strekkstyrke på oppover 150 000 PSI. Mens en stang med samme område med tilfeldig hakket fiber bare vil ha strekkstyrke rundt 15 000 PSI.
En annen forskjell mellom FRP-kompositter og metaller er reaksjonen på støt. Når metaller får støt, kan de gi etter eller bulke. Mens FRP-kompositter har ingen flytegrense og vil ikke bulke.