Да ли разумете термичка својства фибергласа?
Свеобухватно извођењестаклопластикеје обликован својим хемијским саставом, процесом производње, процесом термичке обраде и агенсима за импрегнацију површине. Међу многим кључним својствима, његове топлотне перформансе га издвајају у областима као што су-изолација од високих температура и пожарна безбедност, постајући незаменљив основни материјал.
Основне карактеристике термичких перформанси:
1. Одлична топлотна изолација (ниска топлотна проводљивост)
Стаклена влакна имају изузетно ниску топлотну проводљивост. На собној температури (приближно 25 степени), његова типична топлотна проводљивост је приближно 0,027 В/(м·К).
Ова вредност је далеко нижа од већине металних материјала (нпр. челик приближно 50 В/(м·К), алуминијум приближно 237 В/(м·К)), а такође је знатно нижа од многих уобичајених грађевинских и индустријских материјала (нпр. бетон приближно 1,7 В/(м·К), дрво приближно 0,1-0,2 В/(м·К)).
Ова изузетно ниска топлотна проводљивост значи да стаклена влакна могу ефикасно да ометају пренос топлоте, што их чини топлотноизолационим материјалом високих{0}}учинака.
Утицај температуре: Док се топлотна проводљивост стаклених влакана благо повећава са порастом температуре околине, њена основна ниска топлотна проводљивост се одржава у прилично широком температурном опсегу, што га чини погодним за изолацију у условима средње до високе температуре.
2. Одлична-отпорност на високе температуре и незапаљивост{2}}
У поређењу са органским влакнима (као што су памук, вуна, полиестер, најлон, арамид, итд.), стаклена влакна показују изузетно високу отпорност на топлоту.
Његова температура омекшавања је чак 550 степени - 750 степени. То значи да испод овог температурног опсега стаклена влакна одржавају довољну структурну чврстоћу и морфолошку стабилност без омекшавања или деформисања.
Кључна предност: није{0}}запаљив. Стаклена влакна су неоргански силикатни материјал који не гори на високим температурама и не ослобађа токсична испарења. Ова карактеристика га чини идеалним за примене у заштити од пожара (као што је ватроотпорна изолација у зградама, противпожарна ћебад, противпожарне завесе и -облагање цеви за високе температуре).
3. Термичко скупљање и његов утицај на композитне материјале
Иако се механичка својства самог стакленог влакна не мењају значајно када се загревају на температурама далеко испод тачке омекшавања, долази до термичког скупљања.
Ризици композитног интерфејса: Ово понашање термичког скупљања је кључно за композите{0}}на бази смоле (пластике ојачане фибергласом) ојачане фибергласом. Ако је међуфазна веза између стаклених влакана и матрице смоле лоша (нпр. неодговарајући избор средства за димензионисање или неуједначен премаз који доводи до лошег спајања), током поновљених циклуса грејања и хлађења (термички циклус):
Влакно и смола се различито деформишу због њихових различитих коефицијената термичког ширења/контракције.
Лош интерфејс не може ефикасно пренети напон или координирати деформацију.
Ово на крају може довести до међуфазног одвајања (одвајања) између влакна и матрице смоле.
Последице: Интерфазијско одвајање озбиљно слаби интегритет композитног материјала, постајући тачка концентрације напона и извор настанка пукотина, што доводи до значајног смањења механичке чврстоће производа (нарочито међуслојне чврстоће на смицање и чврстоће на замор), што утиче на његову дугорочну-поузданост и издржљивост.
Примене: решења за потребе високе{0}}температуре и топлотне изолације
На основу горе наведених јединствених термичких својстава, стаклена влакна се широко користе у:
Топлотна изолација зграда: стаклена вуна, изолациони филц/плоче, користе се за изолацију зидова, кровова и цеви, штедећи енергију и смањујући потрошњу.
Индустријска високо{0}}температурна изолација: изолациони слојеви за пећи, цевоводе и опрему на високим{1}}има; топлотна изолација система; уштеда енергије.
Противпожарна безбедност: Ватроотпорни материјали за језгро врата, ватроотпорне преграде, противпожарни покривачи, изолациони слојеви за противпожарна одела и ватроотпорни омотач каблова.
Ваздухопловство и транспорт: топлотна изолација, звучна изолација и ватроотпорни материјали за авионе, бродове и{0}}брзе возове.
Апарати за домаћинство: Термоизолациони јастучићи за високо{0}}апарате на високим температурама као што су рерне, роштиљи и сушаре.
Резиме: Стаклена влакна, са изузетно ниском топлотном проводљивошћу (одлична изолација), ултра-високом температуром омекшавања и незапаљивошћу (одлична отпорност на високе-температуре и сигурност од пожара), заузела су своју основну позицију у високо-изолацији и отпорности на ватру. Међутим, његове инхерентне карактеристике топлотног скупљања такође нас подсећају да је обезбеђивање јаке међуфазне везе између влакана и смоле кључно у применама композитних материјала (нарочито оних који су подвргнути термичком циклусу). Јачање интерфејса путем оптимизованих формулација агенаса за импрегнацију (посебно средстава за спајање) и контроле процеса је кључно за потпуно коришћење ефекта ојачања стаклених влакана и за обезбеђивање дугорочне-стабилности перформанси композитних материјала у термичким условима.
