纤维增强聚合物(FRP)是一种由纤维增强聚合物基体组成的复合材料。这种多功能材料结合了玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维等纤维的强度和刚性,以及环氧树脂或聚酯等聚合物树脂的轻质和耐腐蚀特性。 FRP 因其卓越的机械性能(包括高强度重量比、耐用性和设计灵活性)而在各个行业得到广泛应用。常见用途包括建筑物结构加固、桥梁修复、航空航天部件、汽车部件、海洋建筑和运动器材。根据特定性能要求定制 FRP 复合材料的能力使其成为现代工程和制造实践的首选。
1.纤维选择:根据应用要求,根据其机械性能选择纤维。例如,碳纤维具有高强度和刚度,使其适用于航空航天和汽车应用,而玻璃纤维则为一般结构加固提供良好的强度和成本效益。
2.基体材料:聚合物基体,通常为树脂形式,是根据与纤维的相容性、所需的机械性能以及复合材料将暴露的环境条件等因素来选择的。
3.复合材料制造:将纤维用液体树脂浸渍,然后形成所需的形状或在模具中分层应用。该过程可以通过手糊、纤维缠绕、拉挤成型或自动纤维铺放 (AFP) 等技术来完成,具体取决于零件的复杂性和尺寸。
4.固化:成型后,树脂进行固化,这涉及化学反应或加热以使复合材料硬化和固化。此步骤确保纤维牢固地粘合在聚合物基质内,形成坚固且有凝聚力的结构。
5.精加工和后处理:固化后,FRP复合材料可以进行额外的精加工工艺,例如修整、打磨或涂层,以达到所需的表面光洁度和尺寸精度。
