Grafitul este utilizat pe scară largă în fabricarea echipamentelor chimice datorită rezistenței sale excelente la coroziune, conductivității electrice și stabilității termice. Cu toate acestea, grafitul prezintă proprietăți mecanice relativ slabe, în special în condiții de impact și vibrații.Fibră de sticlă, ca material compozit de înaltă performanță, oferă avantaje semnificative atunci când este aplicat la echipamente chimice pe bază de grafit datorită rezistenței sale la căldură, rezistenței la coroziune și proprietăților mecanice superioare. Avantajele specifice includ:
(1) Performanță mecanică îmbunătățită
Rezistența la tracțiune a fibrei de sticlă poate ajunge la 3.450 MPa, depășind cu mult cea a grafitului, care variază de obicei între 10 și 20 MPa. Prin încorporarea fibrei de sticlă în materialele din grafit, performanța mecanică generală a echipamentului poate fi îmbunătățită semnificativ, inclusiv rezistența la impact și vibrații.
(2) Rezistență la coroziune
Fibra de sticlă demonstrează o rezistență excelentă la majoritatea acizilor, alcalinilor și solvenților. Deși grafitul în sine este foarte rezistent la coroziune,fibră de sticlăpoate oferi performanțe superioare în medii chimice extreme, cum ar fi condiții de temperatură și presiune ridicată, atmosfere oxidante sau medii cu acid fluorhidric.
(3) Proprietăți termice îmbunătățite
Fibra de sticlă are un coeficient de dilatare termică (CTE) extrem de scăzut, de aproximativ 5,0×10−7/°C, asigurând stabilitatea dimensională sub stres termic. În plus, punctul său de topire ridicat (1.400–1.600°C) conferă o rezistență remarcabilă la temperaturi ridicate. Aceste caracteristici permit echipamentelor din grafit armat cu fibră de sticlă să își mențină integritatea structurală și funcționalitatea în medii cu temperaturi ridicate, cu deformare minimă.
(4) Avantaje în ceea ce privește greutatea
Cu o densitate de aproximativ 2,5 g/cm3, fibra de sticlă este puțin mai grea decât grafitul (2,1–2,3 g/cm3), dar semnificativ mai ușoară decât materialele metalice precum oțelul sau aluminiul. Integrarea fibrei de sticlă în echipamentele din grafit îmbunătățește performanța fără a crește substanțial greutatea, păstrând natura ușoară și portabilă a echipamentului.
(5) Eficiența costurilor
Comparativ cu alte compozite de înaltă performanță (de exemplu, fibra de carbon), fibra de sticlă este mai rentabilă, ceea ce o face avantajoasă pentru aplicații industriale la scară largă:
Costuri ale materiilor prime:Fibră de sticlăfolosește în principal sticlă ieftină, în timp ce fibra de carbon se bazează pe acrilonitril scump.
Costuri de fabricație: Ambele materiale necesită procesare la temperatură înaltă și presiune înaltă, dar producția de fibre de carbon implică etape complexe suplimentare (de exemplu, polimerizare, stabilizare prin oxidare, carbonizare), ceea ce duce la creșterea costurilor.
Reciclare și eliminare: Fibra de carbon este dificil de reciclat și prezintă riscuri pentru mediu dacă este manipulată necorespunzător, ceea ce duce la costuri mai mari de eliminare. Fibra de sticlă, în schimb, este mai ușor de gestionat și mai ecologică în scenariile de sfârșit de viață.
Data publicării: 24 aprilie 2025
