Композитные материалы с полимерами, укрепленными волокнами (ФПП), определяются как полимеры, укрепленные волокнами, представляющие собой категорию материалов, попадающих под более широкую классификацию композитных материалов. Композитные материалы формируются путем диспергирования частиц одного или нескольких материалов в другом материале, создавая непрерывную сеть вокруг них.

ФПП-композитные материалы отличаются от традиционных строительных материалов, таких как сталь и алюминий. ФПП-композитные материалы являются анизотропными, в то время как сталь и алюминий изотропны. В результате их свойства направлены, что означает, что оптимальная механическая производительность происходит в направлении размещения волокон.

Эти материалы обладают высоким отношением прочности к плотности, отличной коррозионной стойкостью и удобными электрическими, магнитными и тепловыми свойствами. Однако их хрупкость может повлиять на механическую производительность в зависимости от скорости нагрузки, температуры и условий окружающей среды.

Основная функция укрепления: Основная функция укрепляющих волокон - нести нагрузки вдоль длины волокна и обеспечивать прочность и жесткость в одном направлении. Во многих структурных применениях, где несущая способность критична, ФПП-композиты заменяют традиционные металлические материалы.

Компоненты композитных материалов

Волокно:

· Карбоновое волокно, стекловолокно и арамидное волокно - три основных типа волокон, используемых в строительстве. Композитные материалы часто называются по названию укрепляющего волокна, например, CFRP представляет собой укрепленный углеродоволоконный полимер. Ключевые характеристики между типами волокон - жесткость и тяговое напряжение.

Матрица:

· Матрица должна передавать силы между волокнами и защищать волокна от неблагоприятных воздействий. Преимущественно используются термореактивные смолы (термопласты), причем эпоксидные и виниловые эфирные смолы являются наиболее распространенными матрицами.

Применение стекловолоконного укрепленного полимера (СУП):

Стекловолоконный укрепленный полимер (СУП):

· Формируется путем плавления смеси кремнезема, известняка, полевого шпата и других мелких компонентов.

· Признан своими высокими свойствами электрической изоляции, низкой чувствительностью к влаге и высокой механической производительностью.

· Достигнуты значительные успехи в функциональности, безопасности и экономической эффективности в строительстве.

Применение углеродоволоконного укрепленного полимера (УУП):

Углеродоволоконный укрепленный полимер (УУП):

· Обладает высоким модулем упругости, важным для применения в предварительно напряженном бетоне, где важны высокая устойчивость к коррозии и электромагнитная прозрачность.

· Используется в производстве морских трубопроводов из-за существенно увеличенной плавучести по сравнению с сталью.

· Применяется при строительстве структур, требующих электрической нейтральности.

Применение укрепленного арамидного полимера (УАП):

Укрепленный арамидный полимер (УАП):

· Арамид - это сокращение от ароматического полиамида. Известные товарные знаки включают Kevlar, Twaron, Technora и SVM.

· Известен своей высокой поглощающей энергию, что делает его подходящим для укрепления инженерных конструкций, подвергающихся динамическим и ударным нагрузкам.

Перспективы будущего:

По мере роста спроса на устойчивые и высокопроизводительные материалы применение ФПП-композитных материалов в строительстве, инженерии и производстве будет продолжать расширяться. СМК-формы, как ключевые инструменты в производстве компонентов этих композитных материалов, будут играть ключевую роль в продвижении будущих достижений в технологии материалов.

Распространение этой технологии в различных отраслях может способствовать более широкому принятию укрепленных полимеров, способствуя инновациям в строительстве, транспорте и других областях. В этом постоянно развивающемся направлении формы СМК и укрепленные полимеры будут совместно формировать будущие тенденции в развитии материалов, предоставляя более устойчивые решения для общества и окружающей среды.