Стеклопластик - что это?
Эволюция технологий идёт по пути универсализации материалов. Все большее распространение получают пластики и композиты, они с одинаковым успехом используются в самых разных сферах деятельности и конструкциях.
К таким универсалам, несомненно, относится стеклопластик, который без натяжки можно назвать материалом будущего. Он сочетает в себе достоинства нескольких ценных материалов: легкость и стойкость к коррозиям пластмассы, низкую теплопроводность древесины, прочность стали.
Строение стеклопластика
Стеклопластик – это композит, который состоит из армирующего наполнителя и связующего вещества. В качестве наполнителя выступают стеклянные нити, волокна, ткани. Эти материалы создают каркас и отвечают за основные механические свойства стеклопластика (прочность, сопротивление разрыву и изгибу).
Роль связующего элемента играют разнообразные полиэфирные и эпоксидные смолы, поликарбонаты и полиамиды, наделяющие композитный материал полезными эксплуатационными качествами (упругость, диэлектричность, антикоррозионная стойкость, пониженная теплопроводность и др.). Благодаря подобному строению стеклопластик обладает исключительным сочетанием достоинств.
Достоинства стеклопластика
- Малый вес. Невысокая плотность композита (удельный вес примерно – 1,1) при высокой прочности обуславливает его обширные конструкционные возможности. Будучи в разы легче стали (7,9 г/см3) и алюминия (2,8 г/см3), стеклопластик без труда заменяет её, полностью сохраняя надежность и работоспособность конструкций.
Преимущества малого удельного веса особенно наглядно демонстрируется в транспортной отрасли, где снижение общей массы конструкции ведет к значительной экономии энергии (дорогого топлива), затрачиваемой на передвижение.
- Прочность. Стеклопластик по праву называют «легкая сталь». В силу высокой прочности и небольшого веса композит имеет лучшие показатели удельной прочности, нежели стали. Детали из стеклопластика отлично выдерживают механически и ударные нагрузки, вибрации и истирание, они не склонны к образованию трещин и легко обрабатываются (шлифуются, пилятся, сверлятся).
- Коррозионная стойкость и диэлектричность. Связующие смолы делают стеклопластик стойким к большинству агрессивных веществ. Он выдерживает воздействие высококонцентрированных щелочей и смол, не подвержен разрушительному влиянию элетрохимических процессов, равнодушен к влаге.
- Низкая теплопроводность и морозостойкость. Эти свойства приравнивает композит к древесине и позволяет использовать его в качестве эффективного теплоизолятора в строительстве.
- Гигиеничность и биологическая стойкость. Стеклопластик не склонен к загрязнениям и образованию пятен, не гниет, не становится прибежищем для грибков и насекомых, легок в уходе. Антибактериальные свойства этого композитного материала позволяют использовать его в пищевой промышленности и медицине.
- Декоративность. На стадии производства в состав композита вводятся красители, которые наделяют конечный материал широчайшим цветовым разнообразием. Причем, цвет распределен по всей структуре стеклопластика, поэтому обладает неограниченной долговечностью.
Области применения стеклопластика
Столь универсальные достоинства, собранные в одном материале, конечно, находят широкое применение в самых разных сферах человеческой деятельности. Благодаря малому весу, способности выдерживать постоянные вибрации и резкие температурные перепады стеклопластик широко используется в космической технике и авиации. Композитные детали стремительно заменяют более тяжелые материалы. Создаются целые самолеты из стеклопластика, которые значительно легче своих металлических собратьев, а значит, экономичнее и маневренней их.
Сферы применения стеклопластика и изделия, в изготовлении которых этот материал играет важнейшую роль, сложно перечислить. Это ёмкости для транспортировки агрессивных жидкостей и безопасные диэлектрические лестницы. Сооружение мостов и туннелей, долговечных трубопроводов и дорог. Строительство автомобилей, поездов и кораблей. Изготовление строительных, изоляционных и теплозащитных материалов. Спортивный инвентарь и товары широкого потребления.
Помимо промышленного, серийного производства, композит можно без труда применять в домашних условиях для изготовления единичной продукции. Достаточно приобрести наборы с необходимыми исходными материалами и подробной инструкцией, которая пошагово рассказывает, как сделать матрицу (форму) будущего изделия, как работать с композитом.
Имея требуемые знания и материалы, технически грамотный человек способен изготавливать такие довольно сложные изделия, как самодельные лодки из стеклопластика, бамперы для автомобилей, декоративную лепнину и многое другое.