बातम्या

फायबरग्लास प्रबलित पॉलिमर (GFRP)हे एक उच्च-कार्यक्षमतेचे मटेरियल आहे, जे विशिष्ट प्रक्रिया वापरून, मजबुतीकरण घटक म्हणून ग्लास फायबर आणि मॅट्रिक्स म्हणून पॉलिमर रेझिनपासून तयार केले जाते. त्याच्या गाभ्याच्या संरचनेत ग्लास फायबर (जसे की) असतात.ई-ग्लासGFRP मध्ये 5 ते 25 μm व्यासाचे S-ग्लास, किंवा उच्च-शक्तीचे AR-ग्लास आणि इपॉक्सी रेझिन, पॉलिस्टर रेझिन, किंवा विनाइल एस्टर सारखे थर्मोसेटिंग मॅट्रिक्स असतात, ज्यामध्ये फायबर व्हॉल्यूम फ्रॅक्शन साधारणपणे 30% ते 70% पर्यंत पोहोचतो [1-3]. GFRP 500 MPa/(g/cm3) पेक्षा जास्त विशिष्ट शक्ती आणि 25 GPa/(g/cm3) पेक्षा जास्त विशिष्ट मॉड्युलस यांसारखे उत्कृष्ट गुणधर्म दर्शवते, तसेच त्यात गंज प्रतिरोध, थकवा प्रतिरोध, कमी औष्णिक प्रसरण गुणांक [(7 ते 12)×10⁻⁶ °C⁻¹], आणि विद्युत चुंबकीय पारदर्शकता यांसारखी वैशिष्ट्ये देखील आहेत.

एरोस्पेस क्षेत्रात, GFRP चा वापर १९५० च्या दशकात सुरू झाला आणि आता ते स्ट्रक्चरल वस्तुमान कमी करण्यासाठी आणि इंधन कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी एक प्रमुख सामग्री बनले आहे. बोईंग ७८७ चे उदाहरण घेतल्यास, त्याच्या गैर-प्राथमिक भार-वाहक संरचनांमध्ये १५% GFRP चा वापर केला जातो, जो फेअरिंग्ज आणि विंगलेट्स सारख्या घटकांमध्ये वापरला जातो, ज्यामुळे पारंपरिक ॲल्युमिनियम मिश्रधातूंच्या तुलनेत २०% ते ३०% वजन कमी होते. एअरबस ए३२० च्या केबिन फ्लोअर बीम्स GFRP ने बदलल्यानंतर, एका घटकाचे वस्तुमान ४०% ने कमी झाले आणि दमट वातावरणातील त्याची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारली. हेलिकॉप्टर क्षेत्रात, सिकोरस्की एस-९२ च्या केबिनच्या आतील पॅनेलमध्ये GFRP हनीकॉम्ब सँडविच संरचनेचा वापर केला जातो, ज्यामुळे आघात प्रतिरोध आणि ज्वाला-प्रतिरोधकता (एफएआर २५.८५३ मानकांचे पालन करून) यांच्यात संतुलन साधले जाते. कार्बन फायबर रीइन्फोर्स्ड पॉलिमर (CFRP) च्या तुलनेत, GFRP च्या कच्च्या मालाच्या खर्चात ५०% ते ७०% पर्यंत घट होते, ज्यामुळे प्राथमिक भार न पेलणाऱ्या घटकांमध्ये लक्षणीय आर्थिक फायदा मिळतो. सध्या, GFRP हे कार्बन फायबरसोबत एक मटेरियल ग्रेडियंट ॲप्लिकेशन सिस्टीम तयार करत आहे, ज्यामुळे एरोस्पेस उपकरणांचा हलके वजन, दीर्घायुष्य आणि कमी खर्च या दिशेने होणाऱ्या पुनरावृत्ती विकासाला चालना मिळत आहे.

भौतिक गुणधर्मांच्या दृष्टिकोनातून,जीएफआरपीहलके वजन, औष्णिक गुणधर्म, गंजरोधकता आणि कार्यात्मकता या बाबतीतही यात उत्कृष्ट फायदे आहेत. हलके वजनाबद्दल बोलायचे झाल्यास, ग्लास फायबरची घनता १.८ ते २.१ ग्रॅम/सेमी³ असते, जी स्टीलच्या घनतेच्या केवळ १/४ आणि ॲल्युमिनियम मिश्रधातूच्या घनतेच्या २/३ आहे. उच्च-तापमान वृद्धीकरण प्रयोगांमध्ये, १८०°C तापमानात १,००० तासांनंतर मजबुती टिकवून ठेवण्याचा दर ८५% पेक्षा जास्त होता. शिवाय, ३.५% NaCl द्रावणात एक वर्ष बुडवून ठेवलेल्या GFRP मध्ये ५% पेक्षा कमी मजबुतीची घट दिसून आली, तर Q235 स्टीलमध्ये गंजामुळे १२% वजनाची घट झाली. त्याची आम्ल-प्रतिरोधकता लक्षणीय आहे, १०% HCl द्रावणात ३० दिवसांनंतर वस्तुमानातील बदलाचा दर ०.३% पेक्षा कमी आणि आकारमानातील वाढीचा दर ०.१५% पेक्षा कमी असतो. सिलेन-उपचारित GFRP नमुन्यांनी ३,००० तासांनंतरही ९०% पेक्षा जास्त वाकण्याची मजबुती टिकवून ठेवली.

थोडक्यात, त्याच्या गुणधर्मांच्या अद्वितीय संयोजनामुळे, GFRP चा वापर विमानांच्या डिझाइन आणि निर्मितीमध्ये उच्च-कार्यक्षमतेच्या मुख्य एरोस्पेस सामग्री म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, आणि आधुनिक एरोस्पेस उद्योग व तांत्रिक विकासात त्याचे महत्त्वपूर्ण धोरणात्मक महत्त्व आहे.