Шыны талшықты арматураланған полимер (ШТПП)- арнайы процестерді қолдана отырып, арматуралаушы агент ретінде шыны талшықтардан және матрица ретінде полимер шайырынан жасалған жоғары өнімді материал. Оның негізгі құрылымы шыны талшықтардан тұрады (мысалы,Электронды әйнек, S-шыны немесе жоғары беріктігі бар AR-шыны) диаметрі 5∼25 мкм және эпоксидті шайыр, полиэфир шайыры немесе винил эфирі сияқты термореактивті матрицалар, талшықтың көлемдік үлесі әдетте 30%∼70%-ға жетеді [1-3]. GFRP 500 МПа/(г/см3) асатын меншікті беріктік және 25 ГПа/(г/см3) асатын меншікті модуль сияқты тамаша қасиеттерді көрсетеді, сонымен қатар коррозияға төзімділік, шаршауға төзімділік, термиялық кеңеюдің төмен коэффициенті [(7∼12)×10−6 °C−1] және электромагниттік мөлдірлік сияқты сипаттамаларға ие.
Аэроғарыш саласында GFRP қолдану 1950 жылдары басталды және қазіргі уақытта құрылымдық массаны азайту және отын тиімділігін арттыру үшін негізгі материалға айналды. Boeing 787 мысалын алсақ, GFRP оның негізгі емес жүк көтергіш құрылымдарының 15%-ын құрайды, олар формдар мен винглеттер сияқты компоненттерде қолданылады, бұл дәстүрлі алюминий қорытпаларымен салыстырғанда салмақты 20%-30%-ға төмендетуге қол жеткізді. Airbus A320 салонының еден арқалықтары GFRP-мен ауыстырылғаннан кейін, бір компоненттің массасы 40%-ға азайды, ал ылғалды ортадағы өнімділігі айтарлықтай жақсарды. Тікұшақ секторында Sikorsky S-92 салонының ішкі панельдері GFRP ұя тәрізді құрылымын пайдаланады, бұл соққыға төзімділік пен жалынға төзімділік арасындағы тепе-теңдікке қол жеткізеді (FAR 25.853 стандартына сәйкес). Көміртекті талшықты арматураланған полимермен (CFRP) салыстырғанда, GFRP шикізатының құны 50%-70%-ға төмендейді, бұл негізгі емес жүк көтергіш компоненттерде айтарлықтай экономикалық артықшылық береді. Қазіргі уақытта GFRP көміртекті талшықпен материалдық градиент қолдану жүйесін қалыптастыруда, бұл аэроғарыштық жабдықтардың жеңілдікке, ұзақ қызмет ету мерзіміне және арзан бағаға қарай итеративті дамуын ілгерілетеді.
Физикалық қасиеттер тұрғысынан алғанда,GFRPсонымен қатар жеңілдік, термиялық қасиеттер, коррозияға төзімділік және функционализация тұрғысынан ерекше артықшылықтарға ие. Жеңілдікке келетін болсақ, шыны талшықтың тығыздығы 1,8 ~ 2,1 г/см3 аралығында, бұл болаттың тығыздығының тек 1/4 бөлігіне және алюминий қорытпасының 2/3 бөлігіне тең. Жоғары температурадағы қартаю тәжірибелерінде беріктіктің сақталу деңгейі 180 °C температурада 1000 сағаттан кейін 85%-дан асты. Сонымен қатар, 3,5% NaCl ерітіндісіне бір жыл батырылған GFRP беріктіктің 5%-дан аз жоғалуын көрсетті, ал Q235 болатының коррозияға төзімділігі 12%-ды құрады. Оның қышқылға төзімділігі айқын, массаның өзгеру жылдамдығы 10% HCl ерітіндісінде 30 күннен кейін 0,3%-дан төмен және көлемнің кеңею жылдамдығы 0,15%-дан төмен. Силанмен өңделген GFRP үлгілері 3000 сағаттан кейін иілу беріктігінің сақталу жылдамдығын 90%-дан асатын деңгейде сақтап қалды.
Қорытындылай келе, қасиеттерінің бірегей үйлесіміне байланысты GFRP ұшақтарды жобалау мен өндіруде жоғары өнімді негізгі аэроғарыштық материал ретінде кеңінен қолданылады, заманауи аэроғарыш өнеркәсібі мен технологиялық дамуда маңызды стратегиялық маңызға ие.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 15 қазан
