الیاف شیشه GFRP
الیاف شیشه GFRP ارائه شده توسط شرکت مقاوم سازی افزیر، رایج ترین و پر مصرف ترین الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت است که یکی از دلایل مقدار بالای فروش الیاف شیشه می‌باشد. قیمت الیاف شیشه در مقایسه با انواع الیاف کربن و آرامید بسیار پایین بوده و همین امر سببب شده است در سال های اخیر فروش الیاف شیشه بیشتر شود.
رشته الیاف شیشه از فیبرهای شیشه ای (glass fiber) تشکیل می‌شوند که تارهایی به ضخامت حدود ۱۰ میکرون هستند. مقاومت کششی و شیمیایی بسیار بالای الیاف باعث شده تا استفاده از آنها در ساخت قطعات صنایع هوا فضا، خودرو، دریایی و ساختمانی، تجهیزات مبلمان و تجهیزات ورزشی،، روز به روز بیشتر شود. الیاف FRP شیشه متداول ترین محصول برای مقاوم سازی، تقویت و بهسازی انواع سازه ها در صنعت ساختمان بوده، همچنینن این مصالح برای حفاظت اجزای مختلف در محیط های خورنده و شیمیایی FRP lining (ایزوله کردن لوله های فلزی و حفاظت شیمیایی در محیطهای خورنده با PH خیلی بالا یا کم)، نیز کاربرد گسترده‌ای دارند.
مزایا و معایب این انواع الیاف شیشه در مقایسه با سایر الیاف به شرح زیر است:
مزایای الیاف شیشه GFRP
مزایای اصلی الیاف شیشه به شرح زیر است:
- قیمت الیاف شیشه مناسب تر از سایر الیاف است.
- مقدار بالای فروش الیاف شیشه سبب در دسترس بودن انواع مختلف آن باشد.
- استحکام کششی الیاف شیشه ای بالا می‌باشد،
- فیبر شیشه ای عایق الکتریکی خوبی است یا به عبارت دیگر الیاف شیشه رسانا نیستند.
- مقاومت شیمیایی الیاف شیشه بالا بوده و مناسب محیط های مستعد خوردگی هستند.
- مقاومت مناسب حرارتی
معایب الیاف شیشه GFRP
معایب و ضعف های الیاف شیشه ای در مقایسه با سایر الیاف در ذیل لیست شده است:
- فیبر شیشه مدول کششی پایین تری نسبت به الیاف کربن دارند و همین مسئله سبب می‌شود تا مهندسین سازه جهت مقاوم سازی ساختمان ها با FRP بیشتر رغبت به استفاده از الیاف کربن به جای الیاف شیشه داشته باشند.
- وزن مخصوص الیاف پلیمری شیشه در مقایسه با انواع الیاف کربن و کولار نسبتا بالا می‌باشد.
- الیاف شیشه نسبت به سایش در حین حمل و نقل حساس می‌باشند.
- مقاومت در برابر خستگی الیاف شیشه نسبتاً پایین است.
- الیاف شیشه ای GFRP نسبتا شکننده بوده و تردتر می‌باشد.
- سختی الیاف شیشه زیاد بوده و در نتیجه باعث سایش قالب ها و کند شدن ابزار برش در کارهای کامپوزیتی می‌گردد.
نکته قابل توجه در مورد رشته الیاف شیشه ای، تشکیل شدن آن از الیاف یا فیبر شیشه ای با قطر کم است که در صورت ظهور پدیده شکست به جهت رشد ترک ها که می‌تواند ناشی از وجود ترک های ریز با نقص های سطحی موجود بر سطح الیاف باشد تنها الیاف یا فیبر شیشه ای منفرد می‌شکنند و از شکست کامل رشته الیاف جلوگیری به عمل می‌آید. بنابراین یک رشته الیاف دارای استحکام شکست بیشتری نسبت به یک الیاف به قطر کلی مشابه آن می‌باشد زیرا در الیاف ضخیم رشد ترک ناشی از نقص‌های سطحی منجر به شکست کامل آن می‌گردد.
انواع الیاف شیشه شرکت مقاوم سازی افزیر در بافت های یک جهته، دو جهته حصیری و چند جهته در وزن ها و مقاومت های مختلف توسط شرکت افزیر ارائه می شوند. الیاف شیشه با بسیاری از سیستم های رزینی نظیر پلی استر اشباع شده، وینیل استر، رزین های فنولیک و رزین اپوکسی سازگاری دارد و سیستم کامپوزیتی بسیار مناسبی را شکل می‌دهند. انواع الیاف شیشه GFRP برحسب ترکیب مواد بکار رفته در تهیه آنها، به انواع گوناگون تقسیم بندی می‌شوند که در زیر به این گونه ها به همراه قیمت این الیاف شیشه ای و فروش آنها نیز اشاره می‌گردد:
الف) الیاف شیشه E-glass : این نوع الیاف شیشه، متداول‌ترین نوع موجود در بازار هستند و ۸۰ تا ۹۰ درصد تولیدات GFRP را تشکیل می‌دهد که کم‌ترین مواد قلیایی در ساخت آنها به کار می‌رود. از این الیاف علاوه بر مقاوم سازی سازه ها، در صنعت برق به عنوان مقاومت های الکتریکی نیز استفاده می‌گردد. (GPa70=E، MPa2500-1500 و %۳-۸/۱= ). قیمت الیاف شیشه ارزان بوده و کاربرد و فروش الیاف شیشه E-glass نسبتا بالاست.
ب) الیاف شیشه C–Glass: این نوع الیاف شیشه GFRP دارای آهک سود دار به همراه بور و سیلیکات می‌باشد و در محیط هایی که مواد شیمیایی خورنده وجود داشته باشند، کاربرد فراوان دارند. الیاف شیشه C-Glass به صورت الیافی برای مسلح کردن بتن به کار می‌روند. این نوع الیاف در مقابل خوردگی اسیدی مقاومت بسیار خوبی را فراهم می‌کنند و کاربرد اصلی آنها در پوشش سطحی خطوط لوله و پوشش سطحی مخازن است.
ج) الیاف شیشه A-Glass: این نوع الیاف شیشه GFRP که درصد مواد قلیایی موجود در آنها بسیار زیاد است، امروزه از چرخه‌ی تولید خارج گردیده‌اند.
د) الیاف شیشه S-Glass: این دسته از الیاف شیشه GFRP، مقاومت و مدول الاستیسیته بسیار زیادی دارند و بیشتر در صنایع هوا فضا و تحقیقات فضایی و هوایی برای پوشش موشک‌ها و قطعات هواپیمایی به کار می‌روند. این الیاف عملکرد حرارتی مناسبی دارند و نیاز به کنترل کیفیت خاص در زمان تولید دارد. قیمت الیاف شیشه S-Glass خیلی بالا بوده و گران قیمت ترین نوع GFRP می باشند. به همین دلیل فروش این نوع شیشه پایین می‌باشد. (GPa 87E= و MPa39000 ).
مقایسه انواع الیاف شیشه
| نوع الیاف شیشه | چگالی gr/cm3 | مقاومت کششی MPa | ضریب ارتجاعی GPa | افزایش طول % |
| E – Glass | ۲٫۶ | ۳۴۴۵ | ۷۲٫۴ | ۴٫۸ |
| S – Glass | ۲٫۴۹ | ۴۵۸۵ | ۸۶٫۹ | ۵٫۴ |
| C – Glass | ۲٫۵۶ | ۳۳۱۰ | ۶۸٫۹ | ۴٫۸ |
| AR – Glass | ۲٫۷ | ۳۲۴۱ | ۷۳٫۱ | ۴٫۴ |
