A principal característicaFitas unidirecionais de fibra de vidroé que as fibras são orientadas em uma única direção (longitudinal), e todas as propriedades mecânicas estão concentradas na direção longitudinal da direção da fibra. A direção transversal depende apenas de resina e de uma pequena quantidade de fio de trama para manter sua forma. É um típico produto de material compósito "anisotrópico", que combina resistência à corrosão, leveza, isolamento e outras características da própria fibra de vidro, e possui forte adaptabilidade de moldagem. Suas características podem ser divididas em três categorias: características mecânicas principais, características básicas do material e características de aplicação do processo. Cada característica é desenvolvida em torno do projeto central de "reforço unidirecional e força direcional" e é adequada para várias condições de trabalho que exigem resistência unidirecional à tração, flexão e ao impacto. As características específicas e o valor prático são os seguintes:
Esta é a principal característica que distingue as fitas unidirecionais de fibra de vidro da gaze grossa torcida, do tecido xadrez e de outros produtos bidirecionais de fibra de vidro, e também é o principal valor de aplicação da fita unidirecional de fibra de vidro:
Excelentes propriedades mecânicas longitudinais: 100% das fibras estão dispostas longitudinalmente sem perda de dispersão direcional. A resistência à tração longitudinal, a resistência à flexão e o módulo de elasticidade são muito maiores do que aqueles da fita de fibra de vidro bidirecional de mesma especificação. Ele pode suportar com eficiência cargas uniaxiais de tração, compressão e flexão. Sob o mesmo peso, a resistência à tração longitudinal é 2 a 3 vezes maior que a do tecido quadrado comum, tornando-o uma das melhores opções para estruturas leves de suporte de carga direcional.
Fraco desempenho lateral e anisotropia: Os feixes de fibras longitudinais são fixados apenas por uma pequena quantidade de fios de trama finos (ou resinas de ligação) na direção lateral, sem fibras de suporte de carga eficazes. O desempenho de tração e cisalhamento lateral é extremamente fraco e não pode suportar grandes cargas laterais. Esta característica determina que só é adequado para condições de trabalho com uma única direção de tensão principal, sendo necessário evitar tensões laterais ou utilizar outros materiais para compensar o desempenho lateral.
Alta resistência específica e módulo específico: Possui características significativas de leveza, com resistência específica longitudinal (resistência/densidade) superior ao aço. Quando submetido à mesma carga longitudinal, seu peso é de apenas 1/4 ~ 1/3 dos materiais metálicos tradicionais, o que pode proporcionar grande redução de peso estrutural. Além disso, possui boa resistência à fadiga longitudinal e não é propenso à degradação do desempenho sob repetidas cargas unidirecionais.
2、 Características dos materiais básicos: Herdar as vantagens da fibra de vidro e adaptar-se a vários ambientes de trabalho
As fitas unidirecionais de fibra de vidro mantêm as características inerentes da própria fibra de vidro e, devido ao arranjo direcional das fibras, algumas propriedades ambientais são mais adequadas para aplicações de engenharia sem perda adicional de desempenho:
Boa resistência à corrosão química: resistente a ácidos, álcalis e solventes orgânicos (exceto flúor forte e álcalis concentrados), não enferruja e não corrosivo. Em ambientes agressivos, como umidade, meios químicos e atmosfera marinha, as propriedades mecânicas não se deterioram significativamente, muito superiores às dos produtos metálicos, e nenhum tratamento anticorrosivo adicional é necessário.
Excelentes propriedades de isolamento elétrico: resistividade de alto volume e resistividade de superfície, baixa perda dielétrica, não condutiva e não gera interferência eletromagnética. Pode ser utilizado diretamente como estrutura de reforço de isolamento para equipamentos elétricos e eletrônicos, sendo resistente a arcos e marcas de vazamento, com alta segurança de uso.
Resistência a altas temperaturas e baixa expansão térmica: A temperatura de uso a longo prazo pode atingir 120-200 ℃ (fibra de vidro sem álcalis), com resistência a temperaturas instantaneamente mais altas e coeficiente de expansão térmica longitudinal extremamente baixo. Após ser composto com resina, o produto apresenta boa estabilidade dimensional e não se deforma ou trinca facilmente quando a temperatura ambiente muda, muito superior às características de expansão térmica de plásticos e metais.
Não magnético, retardador de chama e antienvelhecimento: Por ser um material inorgânico não metálico, não é magnético e não afeta os sinais eletromagnéticos; O nível de retardador de chama pode atingir o nível V-0 (sem retardadores de chama) e não queima nem produz fumaça tóxica quando exposto ao fogo; Resistente aos raios UV e ao envelhecimento climático, uso externo a longo prazo sem pó ou fragilidade, com longa vida útil.
3、 Características de aplicação do processo: fácil de formar, compatível com vários processos compostos, fácil de processar secundário
O projeto estrutural das fitas unidirecionais de fibra de vidro está em conformidade com os requisitos do processo de formação de material compósito, com operação conveniente, adaptável à produção industrial em massa e processamento personalizado, e forte praticidade:
A disposição das fibras é organizada e o conteúdo adesivo é fácil de controlar: os feixes longitudinais de fibras são dispostos em paralelo sem enrolamento. Quando combinada com resina, a infiltração de resina é uniforme, facilitando o controle do teor de adesivo do produto (conteúdo de adesivo convencional de 30%~50%), garantindo a consistência das propriedades mecânicas do produto acabado e evitando flutuações de desempenho causadas pela dispersão irregular das fibras.
Adaptação aos principais processos de compósitos: Pode ser usado diretamente para quase todos os processos de compósitos FRP, como colagem manual, enrolamento, extrusão, moldagem, infusão a vácuo, etc.
Fácil de cortar e colocar, adequado para estruturas complexas: pode ser cortado em qualquer largura e comprimento de acordo com as necessidades, e pode ser estratificado em múltiplas camadas de acordo com a direção de tensão principal da estrutura. Também pode ser usado em combinação com tecido de fibra de vidro bidirecional e tecido de fibra de carbono para compensar o desempenho lateral e atender aos requisitos de tensão de diferentes estruturas. É adequado para diversos produtos estruturais, como vigas, colunas, tubos e placas.
Existem várias especificações para densidade superficial, adequadas para diferentes cargas: a densidade superficial varia de dezenas de g/㎡ a centenas de g/㎡, e as especificações correspondentes podem ser selecionadas de acordo com o tamanho da força. As especificações leves são adequadas para estruturas leves de paredes finas, enquanto as especificações pesadas são adequadas para estruturas de suporte de carga grande. Além disso, o desempenho é melhorado linearmente após o empilhamento multicamadas e a flexibilidade do design é alta
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