A grafitot széles körben használják a vegyipari berendezések gyártásában kiváló korrózióállósága, elektromos vezetőképessége és hőstabilitása miatt. A grafit azonban viszonylag gyenge mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, különösen ütés- és rezgési körülmények között.Üvegszál, mint nagy teljesítményű kompozit anyag, jelentős előnyöket kínál grafit alapú vegyipari berendezésekben alkalmazva hőállósága, korrózióállósága és kiváló mechanikai tulajdonságai miatt. Konkrét előnyei többek között:
(1) Megnövelt mechanikai teljesítmény
Az üvegszál szakítószilárdsága elérheti a 3450 MPa-t, ami messze meghaladja a grafitéit, amely jellemzően 10 és 20 MPa között mozog. Az üvegszál grafit anyagokba való beépítésével a berendezés általános mechanikai teljesítménye jelentősen javítható, beleértve az ütés- és rezgésállóságot is.
(2) Korrózióállóság
Az üvegszál kiválóan ellenáll a legtöbb savnak, lúgnak és oldószernek. Míg maga a grafit rendkívül korrózióálló,üvegszálkiváló teljesítményt nyújthat extrém kémiai környezetben, például magas hőmérsékleten és nagy nyomáson, oxidáló atmoszférában vagy hidrogén-fluoridos környezetben.
(3) Javított hőtulajdonságok
Az üvegszál rendkívül alacsony, körülbelül 5,0×10−7/°C hőtágulási együtthatóval (CTE) rendelkezik, ami biztosítja a méretstabilitást hőfeszültség alatt. Ezenkívül magas olvadáspontja (1400–1600°C) kiemelkedő hőmérséklet-állóságot biztosít. Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik az üvegszállal erősített grafit berendezések számára, hogy minimális deformáció mellett megőrizzék szerkezeti integritásukat és funkcionalitásukat magas hőmérsékletű környezetben.
(4) Súlyelőnyök
A körülbelül 2,5 g/cm3 sűrűséggel rendelkező üvegszál valamivel nehezebb, mint a grafit (2,1–2,3 g/cm3), de jelentősen könnyebb, mint a fémes anyagok, például az acél vagy az alumínium. Az üvegszál grafitberendezésekbe való beépítése a súly jelentős növelése nélkül javítja a teljesítményt, megőrizve a berendezés könnyű és hordozható jellegét.
(5) Költséghatékonyság
Más nagy teljesítményű kompozitokhoz (pl. szénszál) képest az üvegszál költséghatékonyabb, így előnyös a nagyméretű ipari alkalmazásokhoz:
Nyersanyagköltségek:Üvegszálelsősorban olcsó üveget használ, míg a szénszál drága akrilnitrilre támaszkodik.
Gyártási költségek: Mindkét anyag magas hőmérsékletű és nagynyomású feldolgozást igényel, de a szénszál előállítása további összetett lépéseket foglal magában (pl. polimerizáció, oxidációs stabilizálás, karbonizálás), ami növeli a költségeket.
Újrahasznosítás és ártalmatlanítás: A szénszálat nehéz újrahasznosítani, és nem megfelelő kezelés esetén környezeti kockázatot jelent, ami magasabb ártalmatlanítási költségekhez vezet. Ezzel szemben az üvegszál kezelhetőbb és környezetbarátabb az élettartam vége felé.
Közzététel ideje: 2025. április 24.
