ຂ່າວ

ໂພລີເມີເສີມດ້ວຍເສັ້ນໃຍແກ້ວ (GFRP)ເປັນວັດສະດຸປະສິດທິພາບສູງທີ່ປະສົມຈາກເສັ້ນໄຍແກ້ວເປັນຕົວແທນເສີມແຮງ ແລະ ຢາງໂພລີເມີເປັນແມັດທຣິກ, ໂດຍໃຊ້ຂະບວນການສະເພາະ. ໂຄງສ້າງຫຼັກຂອງມັນປະກອບດ້ວຍເສັ້ນໄຍແກ້ວ (ເຊັ່ນແກ້ວອີເລັກໂທຣນິກ, ແກ້ວຮູບຕົວ S, ຫຼື ແກ້ວ AR ທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ) ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 5~25μm ແລະ ເມທຣິກທີ່ໃຊ້ຄວາມຮ້ອນເຊັ່ນ: ຢາງອີພອກຊີ, ຢາງໂພລີເອສເຕີ, ຫຼື ໄວນິລ ເອສເຕີ, ໂດຍມີສ່ວນປະກອບຂອງປະລິມານເສັ້ນໄຍໂດຍປົກກະຕິແລ້ວສູງເຖິງ 30%~70% [1-3]. GFRP ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດເຊັ່ນ: ຄວາມແຂງແຮງສະເພາະເກີນ 500 MPa/(g/cm3) ແລະ ໂມດູລັດສະເພາະເກີນ 25 GPa/(g/cm3), ໃນຂະນະທີ່ຍັງມີລັກສະນະເຊັ່ນ: ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ, ຄວາມຕ້ານທານຄວາມອິດເມື່ອຍ, ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນຕ່ຳ [(7~12)×10−6 °C−1], ແລະ ຄວາມໂປ່ງໃສທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ.

ໃນຂະແໜງການບິນອະວະກາດ, ການນຳໃຊ້ GFRP ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນໃນຊຸມປີ 1950 ແລະ ປະຈຸບັນໄດ້ກາຍເປັນວັດສະດຸຫຼັກສຳລັບການຫຼຸດຜ່ອນມວນສານຂອງໂຄງສ້າງ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ. ຍົກຕົວຢ່າງເຮືອບິນ Boeing 787, GFRP ກວມເອົາ 15% ຂອງໂຄງສ້າງທີ່ບໍ່ແມ່ນໂຄງສ້າງຮັບນໍ້າໜັກຫຼັກ, ທີ່ໃຊ້ໃນອົງປະກອບຕ່າງໆເຊັ່ນ: ແຟຣງ ແລະ ປີກນ້ອຍ, ເຊິ່ງບັນລຸການຫຼຸດຜ່ອນນໍ້າໜັກໄດ້ 20% ~ 30% ເມື່ອທຽບກັບໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມແບບດັ້ງເດີມ. ຫຼັງຈາກຄານພື້ນຫ້ອງໂດຍສານຂອງ Airbus A320 ຖືກທົດແທນດ້ວຍ GFRP, ມວນສານຂອງອົງປະກອບດຽວຫຼຸດລົງ 40%, ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງມັນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນຂະແໜງເຮລິຄອບເຕີ, ແຜງພາຍໃນຂອງຫ້ອງໂດຍສານ Sikorsky S-92 ໃຊ້ໂຄງສ້າງແຊນວິດຮັງເຜິ້ງ GFRP, ເຊິ່ງບັນລຸຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມຕ້ານທານການກະທົບ ແລະ ການໜ่วงໄຟ (ສອດຄ່ອງກັບມາດຕະຖານ FAR 25.853). ເມື່ອປຽບທຽບກັບໂພລີເມີເສີມແຮງດ້ວຍເສັ້ນໄຍຄາບອນ (CFRP), ຕົ້ນທຶນວັດຖຸດິບຂອງ GFRP ຫຼຸດລົງ 50% ~ 70%, ເຊິ່ງສະໜອງປະໂຫຍດທາງເສດຖະກິດທີ່ສຳຄັນໃນອົງປະກອບທີ່ບໍ່ແມ່ນສ່ວນປະກອບຫຼັກ. ປະຈຸບັນ, GFRP ກຳລັງສ້າງລະບົບການນຳໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີເສັ້ນໄຍຄາບອນ, ສົ່ງເສີມການພັດທະນາອຸປະກອນການບິນແບບຊ້ຳໆໄປສູ່ນ້ຳໜັກເບົາ, ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ, ແລະ ຕົ້ນທຶນຕ່ຳ.

ຈາກທັດສະນະຂອງຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ,GFRPຍັງມີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ໂດດເດັ່ນໃນດ້ານນ້ຳໜັກເບົາ, ຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ, ແລະ ການເຮັດວຽກ. ກ່ຽວກັບນ້ຳໜັກເບົາ, ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງເສັ້ນໄຍແກ້ວມີຕັ້ງແຕ່ 1.8~2.1 g/cm3, ເຊິ່ງມີພຽງ 1/4 ຂອງເຫຼັກກ້າ ແລະ 2/3 ຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມ. ໃນການທົດລອງການແກ່ຕົວໃນອຸນຫະພູມສູງ, ອັດຕາການຮັກສາຄວາມແຂງແຮງເກີນ 85% ຫຼັງຈາກ 1,000 ຊົ່ວໂມງທີ່ 180°C. ນອກຈາກນັ້ນ, GFRP ທີ່ແຊ່ນ້ຳໃນສານລະລາຍ NaCl 3.5% ເປັນເວລາໜຶ່ງປີສະແດງໃຫ້ເຫັນການສູນເສຍຄວາມແຂງແຮງໜ້ອຍກວ່າ 5%, ໃນຂະນະທີ່ເຫຼັກ Q235 ມີການສູນເສຍນ້ຳໜັກການກັດກ່ອນ 12%. ຄວາມຕ້ານທານກົດຂອງມັນແມ່ນໂດດເດັ່ນ, ໂດຍມີອັດຕາການປ່ຽນແປງມວນສານຕ່ຳກວ່າ 0.3% ແລະ ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງປະລິມານຕ່ຳກວ່າ 0.15% ຫຼັງຈາກ 30 ມື້ໃນສານລະລາຍ HCl 10%. ຕົວຢ່າງ GFRP ທີ່ຜ່ານການປິ່ນປົວດ້ວຍໄຊເລນຮັກສາອັດຕາການຮັກສາຄວາມແຂງແຮງຂອງການງໍເກີນ 90% ຫຼັງຈາກ 3,000 ຊົ່ວໂມງ.

ສະຫຼຸບແລ້ວ, ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ, GFRP ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນວັດສະດຸອະວະກາດຫຼັກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງໃນການອອກແບບ ແລະ ຜະລິດເຮືອບິນ, ເຊິ່ງມີຄວາມສໍາຄັນທາງຍຸດທະສາດທີ່ສໍາຄັນໃນອຸດສາຫະກໍາອະວະກາດທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີ.