Fibra de sticlă este un tip de materiale compozite - materiale plastice constând dintr-un material de umplutură din fibră de sticlă ( fibră de sticlă, fibră de cuarț etc. ) și un liant ( polimeri termorigid și termoplastici ).
Fibra de sticlă este un material cu o greutate specifică scăzută și proprietăți dorite, care are o gamă largă de aplicații. Fibra de sticlă are o conductivitate termică foarte scăzută (comparabilă cu lemnul), rezistență ca oțelul , rezistență biologică și rezistență la intemperii. Supuse saturației cu umiditate și saturației cu apă, abraziunii .
Fibra de sticlă este inferioară oțelului în valori absolute ale rezistenței la tracțiune , dar de 3,5 ori mai ușoară decât oțelul și depășește oțelul ca rezistență specifică . La fabricarea structurilor de rezistență egală din oțel și fibră de sticlă, structura din fibră de sticlă va fi de câteva ori mai ușoară. Coeficientul de dilatare liniară al compozitului de sticlă este apropiat de cel al sticlei (11-13‧10⁻⁶ 1/°С), ceea ce îl face cel mai potrivit material pentru structuri translucide . Densitatea fibrei de sticla obtinuta prin presare sau infasurare este de 1,8-2,0 g/cm³.
Până de curând, materialele plastice armate cu sticlă erau folosite în principal în construcția de avioane, construcțiile navale și în tehnologia spațială. Utilizarea pe scară largă a fost oprită, în principal din cauza lipsei de tehnologie industrială care să permită producerea în masă a profilelor de configurație complexă cu precizia dimensională necesară. Această sarcină a fost rezolvată cu succes prin crearea tehnologiei de pultruziune . Există destul de multe metode care permit producția în masă a produselor din fibră de sticlă de diferite configurații, nu neapărat profile - de exemplu, RTM , formare în vid .
Fibra de sticlă este unul dintre cele mai accesibile și mai ieftine materiale compozite . Principalele costuri în producția de produse din fibră de sticlă revin pe echipamentele tehnologice și pe forța de muncă, al căror cost este ridicat din cauza intensității forței de muncă și a costurilor mari de timp, ceea ce provoacă dificultăți în producția de masă. În prezent, produsele din fibră de sticlă pierd din preț în fața produselor din metal. Cea mai avantajoasă utilizare a fibrei de sticlă în producția la scară mică. Producția la scară largă devine mai profitabilă atunci când se utilizează formarea în vid. Turnarea prin contact poate fi, de asemenea, benefică dacă costul forței de muncă este scăzut.
Fibra de sticlă este vopsită, decorată, acoperită cu folii PVC și furnir natural, se pretează perfect la toate tipurile de prelucrare mecanică (găurită, tăiată etc. - totuși, aceasta produce praf extrem de cancerigen care mănâncă ușor pielea, ceea ce necesită o protecție atentă a personalul implicat).Foarte convenabil, fibra de sticla poate fi produsa in orice forma, culoare si grosime. Fibra de sticlă are o rezistență satisfăcătoare la intemperii, sub rezerva prezenței unui strat de protecție, cu toate acestea, nu tolerează uzura abrazivă (nisip zburând de pe drum), este destul de fragilă și se poate deforma de-a lungul anilor.
Următoarele produse sunt realizate din fibră de sticlă: uși, ferestre și alte profile, piscine , fonturi, atracții acvatice, biciclete de apă, bărci, undițe de pescuit, cabine de telefoane publice, panouri de caroserie și truse de caroserie pentru camioane și mașini, carene pentru planoare și avioane ușoare , scări dielectrice și tije pentru lucrul în apropierea periculoasă a structurilor sub tensiune.
Fibra de sticlă este unul dintre cele mai utilizate tipuri de materiale compozite . În special, fibra de sticlă este utilizată pentru a face țevi care pot rezista la presiune hidraulică ridicată și nu sunt supuse coroziunii , corpuri ale motoarelor de rachete cu combustibil solid (RDTT), cupole radio-transparente și carene ale diferitelor antene, bărci, carene de bărci mici și multe altele. Mai Mult. În Statele Unite, utilizarea pe scară largă a fibrei de sticlă structurală a fost inițiată prin implementarea programului Polaris în a doua jumătate a anilor 1950 - programul de creare a primei rachete cu combustibil solid a Marinei SUA pentru lansare subacvatică.
Țevile și structurile tubulare se obțin prin înfășurarea fibrei de sticlă impregnate cu un liant (rășină + întăritor + aditivi modificatori) pe un dorn rotativ (cel mai adesea oțel), urmată de întărire și depresurizare (scoaterea țevii bobinate din dornul de oțel). Dacă diametrul țevii este mare, atunci este fezabil din punct de vedere tehnic și economic să se utilizeze un dorn din fibră de sticlă.
Rezistența chimică și performanța fibrei de sticlă au fost demonstrate în ultimii 60 de ani prin utilizarea cu succes a unei varietăți de produse compozite în sute de medii chimice diferite. Experiența practică a fost completată de evaluarea sistematică a compușilor expuși la un număr mare de medii chimice în laborator.
Carcasele din fibră de sticlă ale modelelor de nave, aeronave, mașini etc. pot fi realizate manual din clei epoxidic și fibră de sticlă într-un atelier personal, care se practică destul de des în casele de artă pentru copii.
Foaia prefabricată din fibră de sticlă este cunoscută sub numele de fibră de sticlă , este utilizată pe scară largă în inginerie electrică ca bază pentru plăcile de circuite imprimate .
Fibra de sticlă de clase speciale este utilizată ca parte a armurii compozite a tancurilor și a altor echipamente militare.
Fibra de sticlă este utilizată și pe piața locuințelor pentru producția de laminate pentru acoperișuri, uși, structuri glisante, copertine, ferestre, coșuri [1] , praguri. Utilizarea fibrei de sticlă pentru aceste aplicații are ca rezultat o instalare mult mai rapidă datorită greutății reduse, vitezei de procesare și rigidității structurale. Utilizarea rășinilor speciale face ca structurile din fibră de sticlă să fie ecologice și incombustibile. Odată cu apariția proceselor de producție de înaltă tehnologie, volumul panourilor din fibră de sticlă care pot fi utilizate în construcția pereților caselor a crescut. Aceste panouri pot fi realizate cu izolație adecvată pentru a reduce pierderile de căldură. Pentru beton se folosește armătură cu fibră de sticlă .
Fibră de sticlă laminată a mărcii RST, care este un material de foaie flexibilă realizat din materiale nețesute din fibră de sticlă și țesături cu o masă pe unitate de suprafață de la 100 la 850 g/m 2 și un liant polimeric cu aditivi și este destinat utilizării ca un strat de acoperire de izolație termică a conductelor situate în interior și în exterior, la o temperatură ambientală de minus 40 ° C până la plus 60 ° C.
Stratul de acoperire din fibră de sticlă laminată al mărcii RST a devenit recent răspândit. Fibra de sticlă laminată este așezată pe un strat de nivelare din materiale laminate rigide. Pentru stratul de nivelare se folosește material de acoperiș sau sticlă (la așezarea în interior). Dacă stratul de acoperire se impune cerințe de siguranță la incendiu, se recomandă utilizarea ca strat de nivelare a cartonului de azbest sau bazalt, care este așezat uscat peste izolație cu o suprapunere de 50 mm. Stratul de nivelare se fixează cu capse de sârmă cu diametrul de 2 mm, așezându-le la fiecare 200 mm, inele de sârmă sau bandă cauciucată.
Fibra de sticlă laminată este așezată în spirală (pe conducte cu un diametru de izolare de până la 200 mm) sau în panouri separate (pe conducte cu un diametru de izolație mai mare de 200 mm) cu o suprapunere de cel puțin 50 mm de-a lungul longitudinală și transversală. cusături. Cusăturile sunt lipite cu lac de grad XB - 784 sau un material similar. La așezarea conductelor în aer liber și în canale reci, fibra de sticlă este fixată suplimentar cu bandaje dintr-o bandă de ambalare cu o secțiune transversală de 0,7 × 20 mm până la 350-500 mm, iar bandajele sunt, de asemenea, instalate de-a lungul cusăturilor transversale. La instalarea conductelor în interior, fibra de sticlă nu este fixată suplimentar. Când se așează în canale impracticabile, stratul de nivelare nu este instalat, cusăturile nu sunt lipite.
Link către sursă - ghidul constructorului „Izolație termică”. Editat de Kuznetsov G. F. ediția a IV-a, suplimentară și revizuită. Moscova „Stroyizdat” 1985, p. 163-165.