مشخصات مواد FRP

کامپوزیت ها(مواد مرکب)، دسته ای از مواد هستند که همان طور که از نامشان بر می آید، از اجزای مختلفی تشکیل یافته اند. به طور کلی مواد کامپوزیت از دو جزء تشکیل شده است؛ جزء اول که قسمت باربر محسوب می شود، الیاف هستند.

این الیاف کاملاً الاستیک رفتار می کنند، شکننده هستند و مقاومت کششی بسیار بالایی دارند. قطر این الیاف بسته به نوع آنها در محدوده ۵ تا ۲۵ میکرون قرار دارد؛ جنس الیاف می تواند از شیشه، کربن، آرامید یا وینیل باشد که کامپوزیت ساخته شده با هر یک از این مواد را به ترتیبGFRP، CFRP، AFRP و VFRP می نامند.
الیاف شیشه به سه دسته الیاف E-glass، الیاف S-glass و الیاف AR-glass تقسیم بندی می شوند. الیاف E-glass شامل مقادیر زیادی اسید بوریک و آلومینیوم هستند و در نتیجه در مقابل حمله مواد قلیایی آسیب پذیر هستند.

لذا این الیـــاف را باید در منـاطقی که خطر قلیایی شدن وجود ندارد استفاده نمود. الیــــاف S-glass از الیاف E-glass مقاوم تر و سخت تر هستند ولی باز هم در محیط قلیایی آسیب پذیر هستند.

برای افزایش مقاومت الیاف شیشه در محیط های قلیایی، به الیاف E-glass مقدار زیادی فلز زیر کونیوم اضافه می کنند و به این ترتیب مقاومت آن در مقابل حمله مواد قلیایی بسیار زیاد می شود. مشخصات مکانیکی E-glass و AR-glass کاملا مشابه هم است. مهمترین خصوصیات الیاف شیشه قیمت بسیار پایین آن است.

الیاف آرامید دارای سختی و مقاومت بیشتری نسبت به الیاف شیشه هستند. این الیاف دارای قابلیت جذب انرژی زیادی هنگام گسیختگی بوده و قابلیت تحمل آثار ناشی از ضربه و انفجار را دارند. الیاف آرامید در کشش رفتار خطی از خود نشان می دهند.اما در فشار ماهیت غیر خطی داشته و شکل پذیر می باشند. همچنین این مواد قابلیت پیش کشیده کردن را نیز دارند.

الیاف کربن از مشتقات نفت و زغال سنگ هستند و با توجه به نحوه تولید و شکل و جهت کریستال های آنها دارای مشخصات متفاوتی می باشند. سختی و مقاومت این الیاف نسبت به الیاف شیشه و آرامید بسیار بالا می باشند.

این الیاف مقاومت زیادی در برابر بارهای خستگی و حملات شیمیایی داشته و هیچگاه دچار خوردگی نمی شود.

همچنین مقاومت زیادی در برابر سیکلــهای ذوب و انجماد از خود نشان می دهند. در شکل زیر تیپ های مختلف FRP مشاهده می شود.