繊維強化プラスチック（FRP）の初心者向けガイド

繊維強化プラスチック （FRP）は、繊維強化ポリマーとも呼ばれ、実際には
繊維などの特定の補強材とブレンドされた、ポリマーマトリックスを構成する複合材料。繊維は一般的に玄武岩、炭素、ガラスまたはアラミドです。場合によっては、アスベスト、木、紙も使用できます。

FRPの形成

基本に戻ると、ポリマーを開発するプロセスには、段階的成長重合と付加重合の2つのプロセスがあります。複合プラスチックは、異なる特性を持つ2つの均質な材料が結合して、目的の機械的特性と材料特性を備えた最終製品を生成するときに形成されます。これらの複合材料には、繊維強化と粒子強化の2種類があります。

繊維強化プラスチック プラスチックの機械的強度と弾性が繊維材料の組み込みによって強化されるカテゴリです。繊維強化のないコア材料であるマトリックスは、硬いが比較的弱いため、強力な強化繊維またはフィラメントを追加して強化する必要があります。親ポリマーとFRPを区別する上で重要なのは繊維です。

これらのプラスチックのほとんどは、金型またはツールを使用して繊維プリフォームを配置するさまざまな成形プロセスによって形成され、乾燥繊維または特定の割合の樹脂を含む繊維を構成します。乾燥した繊維を樹脂で「濡らした」後、「硬化」が起こり、繊維とマトリックスが型の形状になります。この段階では、時折熱と圧力が加えられます。さまざまな方法には、圧縮成形、ブラダー成形、マンドレルラッピング、オートクレーブ、フィラメントワインディング、ウェットレイアップなどがあります。プロセスに関するこのビデオをチェックしてください：

FRPの一般的なプロパティ

これらの複合材料は通常、軽量で高強度を示します。それらは非常に強力であるため、自動車業界は自動車の金属の一部を置き換えるためにそれらを使用することにますます関心を持っています。繊維強化プラスチックは一部の金属と同じくらい強力ですが、はるかに軽量であるため、燃料効率が高くなります。

繊維強化プラスチックの特性を、幅広い要件に合わせてカスタマイズすることができます。繊維強化ポリマーは通常、印象的な電気的および圧縮特性を持ち、高度な耐環境性を示します。これらの材料をさまざまな産業部門で人気のあるものにする重要な要素の1つは、非常に費用効果の高い製造プロセスです。生産性は中程度から高いものであり、異なる材料ですぐに接着できます。

繊維強化プラスチックのその他の独自の特性には、優れた断熱性、構造的完全性、耐火性、UV放射の安定性、化学薬品やその他の腐食性材料に対する耐性などがあります。

繊維強化プラスチックの特性は、マトリックスとファイバーの機械的特性、これら両方のコンポーネントの相対的な体積、ファイバーの長さとマトリックス内の配向などの特定の要因に依存します。

一般的なファイバーには次のものがあります。

• ガラス は非常に優れた絶縁材料であり、マトリックスとブレンドすると、グラスファイバーまたはガラス強化プラスチックを形成します。炭素繊維と比較して、強度と剛性が低く、脆性と高価性が低くなっています。
• カーボンベース 繊維強化プラスチックは、高い引張強度、耐薬品性、剛性、および温度耐性に加えて、低い熱膨張と重量を提供します。炭素原子は、主に繊維の長軸に沿って存在する結晶を形成します。この位置合わせにより、体積に対する強度の比率が高くなるため、材料が強くなります。
• アラミド は、丈夫で耐熱性のある合成繊維を生み出す繊維部品です。多くの業界で幅広い用途があります。

繊維強化プラスチックは、自動車、航空宇宙、建設、海洋の各セクターで幅広い用途があります。ガラス繊維強化プラスチック s 磁場がなく、電気火花に対してかなりの抵抗を提供できるため、電力業界にとって非常に優れたオプションです。用途は多様化しており、スポーツ用品、グライダー、釣り竿への炭素繊維の侵入や、日本の油圧ゲートへのFRPの適用に見られる現象です。

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