La caratteristica principale diNastri unidirezionali in fibra di vetroè che le fibre sono orientate in un'unica direzione (longitudinale) e tutte le proprietà meccaniche sono concentrate nella direzione longitudinale della direzione delle fibre. La direzione trasversale si basa solo sulla resina e su una piccola quantità di filo di trama per mantenere la sua forma. È un tipico prodotto in materiale composito "anisotropo", che combina la resistenza alla corrosione, la leggerezza, l'isolamento e altre caratteristiche della stessa fibra di vetro e ha una forte adattabilità allo stampaggio. Le sue caratteristiche possono essere suddivise in tre categorie: caratteristiche meccaniche principali, caratteristiche del materiale di base e caratteristiche dell'applicazione del processo. Ciascuna caratteristica è sviluppata attorno al design principale di "rinforzo unidirezionale e forza direzionale" ed è adatta a varie condizioni di lavoro che richiedono resistenza unidirezionale alla trazione, alla flessione e all'impatto. Le caratteristiche specifiche e il valore pratico sono i seguenti:
Questa è la caratteristica principale che distingue i nastri unidirezionali in fibra di vetro dalla garza grossa ritorta, dal tessuto a quadretti e da altri prodotti bidirezionali in fibra di vetro, ed è anche il valore applicativo principale del nastro unidirezionale in fibra di vetro:
Eccellenti proprietà meccaniche longitudinali: il 100% delle fibre sono disposte longitudinalmente senza perdita di dispersione direzionale. La resistenza alla trazione longitudinale, la resistenza alla flessione e il modulo elastico sono molto più elevati di quelli del nastro in fibra di vetro bidirezionale con le stesse specifiche. Può resistere efficacemente a carichi di trazione, compressione e flessione uniassiali. A parità di peso, la resistenza alla trazione longitudinale è 2-3 volte quella del normale tessuto quadrato, rendendolo una delle migliori scelte per strutture portanti direzionali leggere.
Prestazioni laterali deboli e anisotropia: i fasci di fibre longitudinali sono fissati solo da una piccola quantità di fili di trama fini (o resine leganti) nella direzione laterale, senza fibre portanti efficaci. Le prestazioni di trazione e taglio laterale sono estremamente deboli e non possono sopportare grandi carichi laterali. Questa caratteristica determina che è adatto solo per condizioni di lavoro con un'unica direzione principale di sollecitazione, ed è necessario evitare sollecitazioni laterali o utilizzare altri materiali per compensare le prestazioni laterali.
Elevata resistenza specifica e modulo specifico: presenta significative caratteristiche di leggerezza, con resistenza specifica longitudinale (resistenza/densità) superiore all'acciaio. Se sottoposto allo stesso carico longitudinale, il suo peso è solo 1/4~1/3 rispetto ai tradizionali materiali metallici, il che può ottenere un notevole alleggerimento strutturale. Inoltre, ha una buona resistenza alla fatica longitudinale e non è soggetto a degrado delle prestazioni sotto carichi unidirezionali ripetuti.
2、 Caratteristiche dei materiali di base: ereditare i vantaggi della fibra di vetro e adattarsi a molteplici ambienti di lavoro
I nastri unidirezionali in fibra di vetro mantengono le caratteristiche intrinseche della fibra di vetro stessa e, grazie alla disposizione direzionale delle fibre, alcune proprietà ambientali sono più adatte per applicazioni ingegneristiche senza ulteriore perdita di prestazioni:
Buona resistenza alla corrosione chimica: resistente agli acidi, agli alcali e ai solventi organici (ad eccezione del fluoro forte e degli alcali concentrati), antiruggine e non corrosivo. In ambienti difficili come umidità, sostanze chimiche e atmosfera marina, le proprietà meccaniche non si deteriorano in modo significativo, sono di gran lunga superiori a quelle dei prodotti metallici e non è richiesto alcun trattamento anticorrosivo aggiuntivo.
Eccellenti proprietà di isolamento elettrico: elevata resistività di volume e resistività superficiale, bassa perdita dielettrica, non conduttivo e non genera interferenze elettromagnetiche. Può essere utilizzato direttamente come struttura di rinforzo isolante per apparecchiature elettriche ed elettroniche ed è resistente agli archi e ai segni di perdite, con elevata sicurezza d'uso.
Resistenza alle alte temperature e bassa dilatazione termica: la temperatura di utilizzo a lungo termine può raggiungere 120-200 ℃ (fibra di vetro priva di alcali), con resistenza alla temperatura immediatamente più elevata e coefficiente di dilatazione termica longitudinale estremamente basso. Dopo essere stato composto con resina, il prodotto ha una buona stabilità dimensionale e non si deforma o si rompe facilmente quando cambia la temperatura ambiente, di gran lunga superiore alle caratteristiche di dilatazione termica di plastica e metalli.
Non magnetico, ignifugo e anti-invecchiamento: essendo un materiale inorganico non metallico, non è magnetico e non influisce sui segnali elettromagnetici; Il livello di ritardante di fiamma può raggiungere il livello V-0 (senza ritardanti di fiamma) e non brucia né produce fumo tossico se esposto al fuoco; Resistente ai raggi UV e all'invecchiamento atmosferico, uso esterno a lungo termine senza spolveramento o fragilità, con una lunga durata.
3、 Caratteristiche dell'applicazione del processo: facile da formare, compatibile con più processi compositi, processo facile da secondario
Il design strutturale dei nastri unidirezionali in fibra di vetro è conforme ai requisiti del processo di formatura dei materiali compositi, con un funzionamento conveniente, adattabile alla produzione industriale di massa e alla lavorazione personalizzata e una forte praticità:
La disposizione delle fibre è ordinata e il contenuto di adesivo è facile da controllare: i fasci di fibre longitudinali sono disposti in parallelo senza avvolgimento. Se combinato con la resina, l'infiltrazione della resina è uniforme, facilitando il controllo del contenuto di adesivo del prodotto (contenuto di adesivo convenzionale del 30%~50%), garantendo la coerenza delle proprietà meccaniche del prodotto finito ed evitando fluttuazioni delle prestazioni causate da una dispersione non uniforme delle fibre.
Adattamento ai principali processi compositi: può essere utilizzato direttamente per quasi tutti i processi compositi FRP come incollaggio manuale, avvolgimento, estrusione, stampaggio, infusione sotto vuoto, ecc. Tra questi, i processi di avvolgimento ed estrusione sono i processi di adattamento principali: è possibile ottenere una stratificazione precisa in base alla direzione della forza sul prodotto durante l'avvolgimento e una produzione di massa continua durante l'estrusione, con elevata efficienza.
Facile da tagliare e posare, adatto a strutture complesse: può essere tagliato a qualsiasi larghezza e lunghezza a seconda delle esigenze e sovrapposto in più strati a seconda della direzione principale di sollecitazione della struttura. Può anche essere utilizzato in combinazione con il tessuto in fibra di vetro bidirezionale e il tessuto in fibra di carbonio per compensare le prestazioni laterali e soddisfare i requisiti di sollecitazione di diverse strutture. È adatto per vari prodotti strutturali come travi, colonne, tubi e piastre.
Esistono varie specifiche per la densità superficiale, adatte a carichi diversi: la densità superficiale varia da decine di g/㎡ a centinaia di g/㎡ e le specifiche corrispondenti possono essere selezionate in base all'entità della forza. Le specifiche leggere sono adatte per strutture leggere a pareti sottili, mentre le specifiche pesanti sono adatte per strutture portanti di grandi dimensioni. Inoltre, le prestazioni migliorano in modo lineare dopo l'impilamento multistrato e la flessibilità di progettazione è elevata
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