Roving sense retorçar de fibra de vidre: com seleccionar científicament el substrat per al reforç de material compost?

Sense retorçarroving de fibra de vidreés un material de reforç clau en el camp dels materials compostos, i les seves propietats i aplicacions varien significativament segons el mètode de classificació. Es pot classificar principalment des de tres aspectes: estructura de teixit, direcció de reforç del fil i composició química de la fibra.

 

01 Classificació per estructura de teixit

 

L'estructura del teixit afecta directament les propietats físiques i l'adaptabilitat de processament del teixit:

 

1. Teixit llisa:

 

Utilitza un teixit llis (1/1), amb fils d'ordit i de trama entrellaçats alternativament. El nombre de punts d'entrellaçat (ng) en un cicle de teixit complet és 2, el més alt entre els tres. Això fa que la seva estructura sigui densa, el teixit rígid, pla i no es deformi fàcilment. S'utilitza principalment per reforçar productes de fibra de vidre amb superfícies planes o petites curvatures (com ara làmines, estructures planes). Si s'utilitza per a productes amb formes complexes i grans concavitats/convexitats, és propens a arrugar-se.

 

2. Teixit de sarja:

 

Utilitza un teixit de sarja (com ara 1/2, 2/1, 2/2, etc.), amb flotadors d'ordit o de trama disposats en un patró esglaonat, formant una textura diagonal contínua a la superfície del teixit.

 

3. Roving de fibra de vidre:

 

El nombre de punts d'entrellaçat (ng) dins d'un cicle de teixit complet és de 3 o 4, inferior al de la fibra de vidre teixida. Per tant, els seus fils d'ordit i de trama tenen menys ondulació, el que resulta en una estructura relativament fluixa i suau que es deforma fàcilment. Aquesta característica li confereix una excel·lent modelabilitat i conformabilitat quan es fabriquen productes de fibra de vidre amb formes complexes i alta curvatura (com cascs de vaixells i petxines complexes), i és menys propens a arrugar-se.

 

4. Teixit de setí:

 

Es caracteritza per tenir almenys 5 punts d'entrellaçat (ng Major o igual a 5) dins d'un únic cicle de teixit complet. Aquesta estructura dóna lloc a flotacions de fil més llargues i una superfície de teixit més llisa, però la seva aplicació en teixits de fibra de vidre és relativament limitada.

 

Efecte sinèrgic de l'estructura del teixit i el diàmetre de la fibra:

 

La modelabilitat d'un teixit depèn no només de l'estructura del teixit, sinó també estretament del diàmetre de la fibra de vidre utilitzada. El diàmetre de la fibra de vidre que s'utilitza per produir roving oscil·la entre 12 i 24 μm. Els diàmetres més grans donen lloc a teixits més rígids; Els diàmetres més fins donen lloc a teixits més suaus amb una millor modelabilitat.

 

02. Classificació per direcció de reforç del fil

 

La força del roving no retorçat es concentra principalment a l'ordit (direcció de la longitud) i la trama (direcció de l'amplada) del teixit:

Teixit bidireccional estàndard: les densitats de fil d'ordit i de trama estan bàsicament equilibrades, proporcionant reforç en dues direccions principals.

 

Teixit unidireccional: dissenyat per satisfer els requisits d'alta resistència en una direcció específica. En concentrar un gran nombre de meshes no retorçades a l'ordit o la trama, la resistència i el mòdul en aquesta direcció es milloren significativament, formant un teixit d'ordit-unidireccional o de trama-unidireccional. Aquest tipus de teixit s'utilitza sovint en components estructurals que necessiten suportar càrregues elevades en una direcció específica.

 

03. Classificació per Composició Química de Fibres

 

La composició química de la matriu de fibra de vidre determina les propietats mecàniques i la resistència ambiental del roving:

 

1. Fibra de vidre lliure d'àlcali-roving sense retorçar (tela teixida sense-àlcali): fet de fibra de vidre E. En comparació amb la tela alcalina mitjana-, té una resistència més alta, un mòdul més alt i una millor resistència a la intempèrie, resistència a l'aigua i resistència als àlcalis. 1. **Utilitzant teixits de plàstic reforçat amb fibra de vidre (FRP):** Aquesta és l'opció preferida per fabricar productes de FRP-de gamma alta que requereixen llarg-terme, com ara canonades de ventilació, canonades de pressió i fiabilitat per a la durabilitat, la pressió i les canonades.

 

2. Fibra de vidre-àlcalina mitjana sense retorçar (tela/tela mitjana-alcalina): feta de fibra de vidre tipus C-. Té poca resistència a l'aigua però bona resistència a l'àcid. S'utilitza principalment en entorns àcids corrosius, com els revestiments de certs tancs d'emmagatzematge de productes químics i materials de filtre per a medis àcids.

 

3. Fibra de vidre resistent a l'àlcali-tela sense retorçar: produïda amb fibres de vidre resistents a-àlcalis especials (com la fibra de vidre AR). Aquest teixit té una resistència superior a l'aigua i als àlcalis en comparació amb el drap de fibra de vidre lliure d'àlcali- i està dissenyat específicament per a l'exposició a llarg termini- a entorns fortament alcalins (com ara formigó armat i productes GRC).

 

4. Tela de fibra de vidre no trenada de mòdul-alta/alta-:

 

Fet amb fibres de vidre especials com el vidre tipus S-(alta resistència) o HMG (alt mòdul). En aplicacions d'avantguarda-que requereixen una resistència extrema, rigidesa (mòdul) o resistència a l'impacte (com ara equipament aeroespacial,-equip esportiu d'alt rendiment i blindatge antibales), el seu rendiment supera amb escreix el d'un drap de fibra de vidre de grau E-normal.

 

La versatilitat dels rovings de fibra de vidre sense retorçar els permet satisfer l'ampli ventall de necessitats d'aplicació a la indústria dels materials compostos.

 

Comprendre la seva classificació per estructura de teixit (quadrícula, sarga, setinat), direcció de reforç (biaxial, uniaxial) i composició química (lliure d'àlcali, mitjà-àlcali-resistent, alta-resistència/alt{-mòdul) i els seus corresponents mòduls (-lliure d'àlcali,-àlcali-alcali-resistent) i els seus corresponents mòduls (corrosió, rigidesa, motllebilitat, característiques del nucli i rigidesa). resistència) és crucial per a la selecció de materials científics i per optimitzar el rendiment i els processos del producte. Només seleccionant de manera exhaustiva el tipus de roving no retorçat més adequat en funció de la complexitat estructural, l'estat de tensió i l'entorn d'ús del producte final es pot aconseguir l'equilibri òptim entre el rendiment del material i la rendibilitat-de costos.