Quelles sont les principales caractéristiques des rubans unidirectionnels en fibre de verre

       La caractéristique essentielle deRubans unidirectionnels en fibre de verreest que les fibres sont orientées dans une seule direction (longitudinale) et que toutes les propriétés mécaniques sont concentrées dans la direction longitudinale de la direction des fibres. La direction transversale ne repose que sur de la résine et une petite quantité de fil de trame pour conserver sa forme. Il s'agit d'un produit composite « anisotrope » typique, qui combine la résistance à la corrosion, la légèreté, l'isolation et d'autres caractéristiques de la fibre de verre elle-même, et présente une forte adaptabilité au moulage. Ses caractéristiques peuvent être divisées en trois catégories : les caractéristiques mécaniques de base, les caractéristiques de base des matériaux et les caractéristiques d'application du procédé. Chaque caractéristique est développée autour de la conception de base du « renforcement unidirectionnel et de la force directionnelle » et convient à diverses conditions de travail qui nécessitent une résistance unidirectionnelle à la traction, à la flexion et aux chocs. Les caractéristiques spécifiques et la valeur pratique sont les suivantes :

1、 Caractéristiques mécaniques de base : renforcement directionnel, performances longitudinales exceptionnelles

       Il s'agit de la caractéristique principale qui distingue les rubans unidirectionnels en fibre de verre de la gaze grossière torsadée, du tissu à carreaux et des autres produits en fibre de verre bidirectionnels, et c'est également la valeur d'application principale du ruban en fibre de verre unidirectionnel :

       Excellentes propriétés mécaniques longitudinales : 100 % des fibres sont disposées longitudinalement sans perte de dispersion directionnelle. La résistance à la traction longitudinale, la résistance à la flexion et le module élastique sont beaucoup plus élevés que ceux du ruban de fibre de verre bidirectionnel de même spécification. Il peut résister efficacement aux charges de traction, de compression et de flexion uniaxiales. Sous le même poids, la résistance à la traction longitudinale est 2 à 3 fois supérieure à celle d'un tissu carré ordinaire, ce qui en fait l'un des meilleurs choix pour les structures porteuses directionnelles légères.

       Faibles performances latérales et anisotropie : les faisceaux de fibres longitudinaux sont fixés uniquement par une petite quantité de fils de trame fins (ou de résines de liaison) dans la direction latérale, sans fibres porteuses efficaces. Les performances de traction latérale et de cisaillement sont extrêmement faibles et ne peuvent pas résister à des charges latérales importantes. Cette caractéristique détermine qu'il n'est adapté qu'aux conditions de travail avec une seule direction de contrainte principale et qu'il est nécessaire d'éviter les contraintes latérales ou d'utiliser d'autres matériaux pour compenser les performances latérales.

       Résistance spécifique et module spécifique élevés : Il présente des caractéristiques de légèreté significatives, avec une résistance spécifique longitudinale (résistance/densité) supérieure à l'acier. Lorsqu'il est soumis à la même charge longitudinale, son poids ne représente que 1/4 à 1/3 de celui des matériaux métalliques traditionnels, ce qui peut grandement permettre un allégement structurel. De plus, il présente une bonne résistance à la fatigue longitudinale et n’est pas sujet à une dégradation des performances sous des charges unidirectionnelles répétées.

2、 Caractéristiques des matériaux de base : hériter des avantages de la fibre de verre et s'adapter à de multiples environnements de travail

     Les rubans unidirectionnels en fibre de verre conservent les caractéristiques inhérentes à la fibre de verre elle-même et, en raison de la disposition directionnelle des fibres, certaines propriétés environnementales sont plus adaptées aux applications d'ingénierie sans perte de performances supplémentaire :

     Bonne résistance à la corrosion chimique : résistant aux acides, aux alcalis et aux solvants organiques (sauf le fluorure fort et les alcalis concentrés), non rouillé et non corrosif. Dans des environnements difficiles tels que l'humidité, les milieux chimiques et l'atmosphère marine, les propriétés mécaniques ne se détériorent pas de manière significative, bien supérieures à celles des produits métalliques, et aucun traitement anticorrosion supplémentaire n'est requis.

     Excellentes propriétés d'isolation électrique : résistivité volumique et résistivité de surface élevées, faible perte diélectrique, non conductrice et ne génère pas d'interférences électromagnétiques. Il peut être directement utilisé comme structure de renforcement d'isolation pour les équipements électriques et électroniques, et résiste aux arcs et aux marques de fuite, avec une sécurité d'utilisation élevée.

     Résistance à haute température et faible dilatation thermique : la température d'utilisation à long terme peut atteindre 120-200 ℃ (fibre de verre sans alcali), avec une résistance à la température instantanément plus élevée et un coefficient de dilatation thermique longitudinale extrêmement faible. Après avoir été mélangé à de la résine, le produit a une bonne stabilité dimensionnelle et ne se déforme pas ou ne se fissure pas facilement lorsque la température ambiante change, ce qui est bien supérieur aux caractéristiques de dilatation thermique des plastiques et des métaux.

      Non magnétique, ignifuge et anti-âge : en tant que matériau inorganique non métallique, il est non magnétique et n'affecte pas les signaux électromagnétiques ; Le niveau de retardateur de flamme peut atteindre le niveau V-0 (sans retardateur de flamme), et il ne brûle pas et ne produit pas de fumée toxique lorsqu'il est exposé au feu ; Résistant aux rayons UV et au vieillissement climatique, utilisation longue durée en extérieur sans poudrage ni fragilité, avec une longue durée de vie.

3. Caractéristiques d'application du processus : facile à former, compatible avec plusieurs processus composites, processus facile à secondaire

      La conception structurelle des rubans unidirectionnels en fibre de verre est conforme aux exigences du processus de formation de matériaux composites, avec un fonctionnement pratique, adaptable à la production industrielle de masse et au traitement personnalisé, et une grande praticité :

      La disposition des fibres est soignée et la teneur en adhésif est facile à contrôler : les faisceaux de fibres longitudinaux sont disposés en parallèle sans enroulement. Lorsqu'elle est combinée avec de la résine, l'infiltration de résine est uniforme, ce qui facilite le contrôle de la teneur en adhésif du produit (teneur en adhésif conventionnelle de 30 % à 50 %), garantissant la cohérence des propriétés mécaniques du produit fini et évitant les fluctuations de performances causées par une dispersion inégale des fibres.

       Adaptation aux processus composites traditionnels : il peut être directement utilisé pour presque tous les processus composites FRP tels que le collage manuel, l'enroulement, l'extrusion, le moulage, l'infusion sous vide, etc. Parmi eux, les processus d'enroulement et d'extrusion sont ses principaux processus d'adaptation - une superposition précise peut être obtenue en fonction de la direction de la force sur le produit pendant l'enroulement, et une production de masse continue peut être réalisée pendant l'extrusion, avec une efficacité élevée.

       Facile à couper et à poser, adapté aux structures complexes : peut être coupé à n'importe quelle largeur et longueur selon les besoins, et peut être superposé en plusieurs couches selon la direction principale de contrainte de la structure. Il peut également être utilisé en combinaison avec un tissu en fibre de verre bidirectionnel et un tissu en fibre de carbone pour compenser les performances latérales et répondre aux exigences de contrainte de différentes structures. Il convient à divers produits structurels tels que des poutres, des colonnes, des tuyaux et des plaques.

       Il existe différentes spécifications de densité superficielle, adaptées à différentes charges : la densité superficielle varie de dizaines de g/㎡ à des centaines de g/㎡, et les spécifications correspondantes peuvent être sélectionnées en fonction de l'ampleur de la force. Les spécifications légères conviennent aux structures légères à parois minces, tandis que les spécifications lourdes conviennent aux grandes structures porteuses. De plus, les performances sont améliorées de manière linéaire après un empilement multicouche et la flexibilité de conception est élevée.