පුවත්

ෆයිබර්ග්ලාස් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් (GFRP)යනු නිශ්චිත ක්‍රියාවලීන් භාවිතා කරමින් ශක්තිමත් කිරීමේ කාරකය ලෙස වීදුරු කෙඳි සහ අනුකෘතිය ලෙස පොලිමර් දුම්මලයකින් සංයුක්ත කරන ලද ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ද්‍රව්‍යයකි. එහි මූලික ව්‍යුහය වීදුරු කෙඳි වලින් සමන්විත වේ (උදා:ඊ-වීදුරුව, S-වීදුරු, හෝ අධි-ශක්ති AR-වීදුරු) විෂ්කම්භය 5∼25μm සහ ඉෙපොක්සි ෙරසින්, පොලියෙස්ටර් ෙරසින් හෝ වයිනයිල් එස්ටර වැනි තාප සැකසුම් න්‍යාස සහිත, තන්තු පරිමාව භාගය සාමාන්‍යයෙන් 30%∼70% දක්වා ළඟා වේ [1-3]. GFRP 500 MPa/(g/cm3) ඉක්මවන නිශ්චිත ශක්තියක් සහ 25 GPa/(g/cm3) ඉක්මවන නිශ්චිත මාපාංකයක් වැනි විශිෂ්ට ගුණාංග ප්‍රදර්ශනය කරන අතරම, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, තෙහෙට්ටුව ප්‍රතිරෝධය, තාප ප්‍රසාරණයේ අඩු සංගුණකය [(7∼12)×10−6 °C−1] සහ විද්‍යුත් චුම්භක විනිවිදභාවය වැනි ලක්ෂණ ද ඇත.

අභ්‍යවකාශ ක්ෂේත්‍රය තුළ, GFRP යෙදීම 1950 ගණන්වල ආරම්භ වූ අතර දැන් ව්‍යුහාත්මක ස්කන්ධය අඩු කිරීම සහ ඉන්ධන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ප්‍රධාන ද්‍රව්‍යයක් බවට පත්ව ඇත. උදාහරණයක් ලෙස බෝයිං 787 ගතහොත්, GFRP එහි ප්‍රාථමික නොවන බර දරණ ව්‍යුහයන්ගෙන් 15% ක් වන අතර එය ෆෙයාරිං සහ පියාපත් වැනි සංරචකවල භාවිතා වන අතර සාම්ප්‍රදායික ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ හා සසඳන විට 20% ~ 30% ක බර අඩු කිරීමක් ලබා ගනී. එයාර්බස් A320 හි කැබින් බිම් බාල්ක GFRP සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමෙන් පසු, තනි සංරචකයක ස්කන්ධය 40% කින් අඩු වූ අතර තෙතමනය සහිත පරිසරවල එහි ක්‍රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු විය. හෙලිකොප්ටර් අංශයේ, සිකෝර්ස්කි S-92 හි කැබින් එකේ අභ්‍යන්තර පැනල් GFRP පැණි වද සැන්ඩ්විච් ව්‍යුහයක් භාවිතා කරන අතර එමඟින් බලපෑම් ප්‍රතිරෝධය සහ ගිනි දැල්වීමේ හැකියාව අතර සමතුලිතතාවයක් ඇති කරයි (FAR 25.853 ප්‍රමිතියට අනුකූල වේ). කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් (CFRP) හා සසඳන විට, GFRP හි අමුද්‍රව්‍ය පිරිවැය 50% ∼ 70% කින් අඩු වන අතර, ප්‍රාථමික නොවන බර දරණ සංරචකවල සැලකිය යුතු ආර්ථික වාසියක් සපයයි. වර්තමානයේ, GFRP කාබන් ෆයිබර් සමඟ ද්‍රව්‍ය අනුක්‍රමික යෙදුම් පද්ධතියක් සාදමින් සිටින අතර, සැහැල්ලු බව, දිගු ආයු කාලය සහ අඩු පිරිවැය සඳහා අභ්‍යවකාශ උපකරණවල පුනරාවර්තන සංවර්ධනය ප්‍රවර්ධනය කරයි.

භෞතික ගුණාංගවල දෘෂ්ටිකෝණයෙන්,ජීඑෆ්ආර්පීසැහැල්ලු කිරීම, තාප ගුණාංග, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සහ ක්‍රියාකාරීත්වය අනුව කැපී පෙනෙන වාසි ද ඇත. සැහැල්ලු කිරීම සම්බන්ධයෙන්, වීදුරු කෙඳි වල ඝනත්වය 1.8∼2.1 g/cm3 දක්වා පරාසයක පවතින අතර එය වානේ වලින් 1/4 ක් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහයෙන් 2/3 ක් පමණි. ඉහළ උෂ්ණත්ව වයස්ගත වීමේ අත්හදා බැලීම් වලදී, 180 °C දී පැය 1,000 කට පසු ශක්තිය රඳවා ගැනීමේ අනුපාතය 85% ඉක්මවා ගියේය. තවද, වසරක් සඳහා 3.5% NaCl ද්‍රාවණයක ගිල්වන ලද GFRP 5% ට වඩා අඩු ශක්තියක් නැතිවීමක් පෙන්නුම් කළ අතර Q235 වානේ විඛාදන බර අඩුවීමක් 12% ක් විය. එහි අම්ල ප්‍රතිරෝධය කැපී පෙනෙන අතර, ස්කන්ධ වෙනස්වීමේ අනුපාතය 0.3% ට වඩා අඩු වන අතර 10% HCl ද්‍රාවණයක දින 30 කට පසු පරිමාව ප්‍රසාරණ අනුපාතය 0.15% ට වඩා අඩුය. සිලේන්-ප්‍රතිකාර කරන ලද GFRP නිදර්ශක පැය 3,000 කට පසු නැමීමේ ශක්තිය රඳවා ගැනීමේ අනුපාතය 90% ඉක්මවයි.

සාරාංශයක් ලෙස, එහි අද්විතීය ගුණාංග සංයෝජනය නිසා, GFRP ගුවන් යානා සැලසුම් කිරීමේදී සහ නිෂ්පාදනය කිරීමේදී ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත මූලික අභ්‍යවකාශ ද්‍රව්‍යයක් ලෙස බහුලව භාවිතා වන අතර, නවීන අභ්‍යවකාශ කර්මාන්තයේ සහ තාක්ෂණික සංවර්ධනයේ සැලකිය යුතු උපායමාර්ගික වැදගත්කමක් දරයි.