Egenskaper hos FRP Composites

Fiberförstärkta polymerer (FRP) kompositer används i en mängd olika tillämpningar. Deras mekaniska egenskaper ger unika fördelar för produkten de formas till. FRP-kompositmaterial har överlägsna mekaniska egenskaper inklusive:

• Slagmotstånd
• Styrka
• Styvhet
• Flexibilitet
• Förmåga att bära laster

Vid konstruktion av produkter av FRP-material använder ingenjörer sofistikerat kompositmjukvara som beräknar de kända egenskaperna för den givna kompositen. Typiska tester som används för att mäta de mekaniska egenskaperna hos FRP-kompositer inkluderar:

• Skjuvstyvhet
• drag
• Flexibel modul
• Påverkan

Komponenter i FRP-kompositmaterial

De två huvudkomponenterna i ett FRP-kompositmaterial är harts och förstärkning. Ett härdat värmehärdande harts utan någon förstärkning är glasliknande i utseende och utseende, men ofta mycket sprött. Genom att tillsätta en förstärkande fiber såsom kolfiber, glas eller aramid förbättras egenskaperna kraftigt.

Med armeringsfiber kan en komposit dessutom ha anisotropa egenskaper. Detta innebär att kompositen kan konstrueras för att ha olika egenskaper i olika riktningar beroende på fiberförstärkningens orientering.

Aluminium, stål och andra metaller har isotropa egenskaper, vilket betyder lika hållfasthet i alla riktningar. Ett kompositmaterial med anisotropa egenskaper kan ha ytterligare förstärkning i spänningsriktningen, och detta kan skapa mer effektiva strukturer vid lättare vikter.

Exempelvis kan en pultruderad stång med all glasfiberarmering i samma parallella riktning ha draghållfasthet uppåt på 150 000 PSI. Medan en stång med samma område med slumpvis hackad fiber bara skulle ha draghållfasthet cirka 15 000 PSI.

En annan skillnad mellan FRP-kompositer och metaller är reaktionen på påverkan. När metaller får slag, kan de ge av eller bryta. Även om FRP-kompositer inte har någon utbytespunkt och kommer inte att buckla.