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Le développement du PRFV répond à la demande croissante de nouveaux matériaux plus performants, plus légers, plus résistants à la corrosion et plus économes en énergie. Grâce aux progrès de la science des matériaux et à l'amélioration continue des technologies de fabrication, le PRFV a progressivement acquis un large éventail d'applications dans divers domaines. Il est généralement composé defibre de verreet une matrice de résine. Plus précisément, le PRFV se compose de trois éléments : la fibre de verre, la matrice de résine et l'agent d'interface. Parmi ces éléments, la fibre de verre est un élément important du PRFV. Fabriquées par fusion et étirage du verre, les fibres de verre sont principalement constituées de dioxyde de silicium (SiO2). Les fibres de verre présentent les avantages d'une résistance élevée, d'une faible densité, d'une résistance à la chaleur et à la corrosion, ce qui confère solidité et rigidité au matériau. La matrice de résine sert également d'adhésif pour le PRFV. Les matrices de résine couramment utilisées comprennent les résines polyester, époxy et phénoliques. La matrice de résine offre une bonne adhérence, une bonne résistance chimique et une bonne résistance aux chocs, ce qui permet de fixer et de protéger la fibre de verre et de transférer les charges. Les agents d'interface, quant à eux, jouent un rôle essentiel entre la fibre de verre et la matrice de résine. Ils peuvent améliorer l'adhérence entre la fibre de verre et la matrice de résine, ainsi que les propriétés mécaniques et la durabilité du PRFV.
La synthèse industrielle générale du GFRP nécessite les étapes suivantes :
(1) Préparation de la fibre de verre :Le matériau en verre est chauffé et fondu, puis préparé en différentes formes et tailles de fibre de verre par des méthodes telles que l'étirage ou la pulvérisation.
(2) Prétraitement de la fibre de verre :Traitement de surface physique ou chimique des fibres de verre pour augmenter leur rugosité de surface et améliorer l'adhérence interfaciale.
(3) Disposition de la fibre de verre :Répartissez la fibre de verre prétraitée dans l'appareil de moulage selon les exigences de conception pour former une structure d'agencement de fibres prédéterminée.
(4) Matrice de résine de revêtement :Enduire uniformément la matrice de résine sur la fibre de verre, imprégner les faisceaux de fibres et mettre les fibres en contact complet avec la matrice de résine.
(5) Durcissement :Durcissement de la matrice de résine par chauffage, pressurisation ou utilisation de matériaux auxiliaires (par exemple, un agent de durcissement) pour former une structure composite solide.
(6) Post-traitement :Le PRFV durci est soumis à des processus de post-traitement tels que la découpe, le polissage et la peinture pour atteindre les exigences finales de qualité de surface et d'apparence.
À partir du processus de préparation ci-dessus, on peut voir que dans le processus deProduction de PRFVLa préparation et la disposition des fibres de verre peuvent être adaptées aux différents procédés, aux matrices de résine utilisées et aux méthodes de post-traitement utilisées pour produire du PRFV. En général, le PRFV présente diverses propriétés intéressantes, décrites en détail ci-dessous :
(1) Léger :Le PRFV présente une faible densité par rapport aux matériaux métalliques traditionnels, ce qui le rend relativement léger. Cela le rend avantageux dans de nombreux secteurs, tels que l'aérospatiale, l'automobile et les équipements sportifs, où le poids propre de la structure peut être réduit, améliorant ainsi les performances et la consommation de carburant. Appliqué aux structures de bâtiments, la légèreté du PRFV permet de réduire efficacement le poids des immeubles de grande hauteur.
(2) Haute résistance : Matériaux renforcés de fibre de verreIls présentent une résistance élevée, notamment à la traction et à la flexion. L'association d'une matrice en résine renforcée de fibres et de fibre de verre permet de supporter des charges et des contraintes importantes, ce qui confère à ce matériau d'excellentes propriétés mécaniques.
(3) Résistance à la corrosion :Le PRFV présente une excellente résistance à la corrosion et est insensible aux milieux corrosifs tels que les acides, les bases et l'eau salée. Ce matériau présente donc un avantage considérable dans divers environnements difficiles, notamment dans le domaine de l'ingénierie navale, des équipements chimiques et des réservoirs de stockage.
(4) Bonnes propriétés isolantes :Le PRFV possède de bonnes propriétés isolantes et isole efficacement la conduction électromagnétique et thermique. Il est donc largement utilisé en électrotechnique et en isolation thermique, notamment pour la fabrication de circuits imprimés, de manchons isolants et de matériaux d'isolation thermique.
(5) Bonne résistance à la chaleur :GFRP ahaute résistance à la chaleuret est capable de maintenir des performances stables dans des environnements à haute température. Cela le rend largement utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, de la pétrochimie et de la production d'énergie, notamment pour la fabrication d'aubes de turbines à gaz, de cloisons de fours et de composants d'équipements de centrales thermiques.
En résumé, le PRFV présente les avantages suivants : haute résistance, légèreté, résistance à la corrosion, bonnes propriétés isolantes et résistance à la chaleur. Ces propriétés en font un matériau largement utilisé dans les secteurs de la construction, de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'énergie et de la chimie.