Grafiiti kasutatakse laialdaselt keemiaseadmete tootmises tänu oma suurepärasele korrosioonikindlusele, elektrijuhtivusele ja termilisele stabiilsusele. Siiski on grafiidil suhteliselt nõrgad mehaanilised omadused, eriti löökide ja vibratsiooni tingimustes.Klaaskiud, kui kõrgjõudlusega komposiitmaterjal, pakub märkimisväärseid eeliseid grafiidipõhiste keemiaseadmete puhul tänu oma kuumakindlusele, korrosioonikindlusele ja suurepärastele mehaanilistele omadustele. Konkreetsed eelised on järgmised:
(1) Täiustatud mehaaniline jõudlus
Klaaskiu tõmbetugevus võib ulatuda 3450 MPa-ni, mis ületab tunduvalt grafiidi oma, mis tavaliselt jääb vahemikku 10–20 MPa. Klaaskiu lisamine grafiitmaterjalidesse võimaldab oluliselt parandada seadmete üldist mehaanilist jõudlust, sealhulgas vastupidavust löögile ja vibratsioonile.
(2) Korrosioonikindlus
Klaaskiud on suurepäraselt vastupidav enamikele hapetele, leelistele ja lahustitele. Kuigi grafiit ise on väga korrosioonikindel,klaaskiudvõib pakkuda suurepärast jõudlust äärmuslikes keemilistes keskkondades, näiteks kõrge temperatuuri ja rõhu tingimustes, oksüdeerivas atmosfääris või vesinikfluoriidhappe keskkonnas.
(3) Täiustatud termilised omadused
Klaaskiul on äärmiselt madal soojuspaisumistegur (CTE), ligikaudu 5,0 × 10−7/°C, mis tagab mõõtmete stabiilsuse termilise pinge all. Lisaks annab selle kõrge sulamistemperatuur (1400–1600 °C) suurepärase vastupidavuse kõrgele temperatuurile. Need omadused võimaldavad klaaskiuga tugevdatud grafiidist seadmetel säilitada struktuurilist terviklikkust ja funktsionaalsust kõrge temperatuuriga keskkondades minimaalse deformatsiooniga.
(4) Kaalueelised
Tihedusega umbes 2,5 g/cm3 on klaaskiud veidi raskem kui grafiit (2,1–2,3 g/cm3), kuid oluliselt kergem kui metallilised materjalid, näiteks teras või alumiinium. Klaaskiu integreerimine grafiitseadmetesse parandab jõudlust ilma kaalu oluliselt suurendamata, säilitades seadmete kerge kaalu ja kaasaskantava olemuse.
(5) Kulutõhusus
Võrreldes teiste kõrgjõudlusega komposiitmaterjalidega (nt süsinikkiud) on klaaskiud kulutõhusam, mistõttu on see kasulik suuremahuliste tööstuslike rakenduste jaoks:
Toorainekulud:Klaaskiudkasutab peamiselt odavat klaasi, samas kui süsinikkiud tugineb kallile akrüülnitriilile.
Tootmiskulud: Mõlemad materjalid vajavad kõrgel temperatuuril ja kõrgsurvel töötlemist, kuid süsinikkiu tootmine hõlmab täiendavaid keerulisi etappe (nt polümerisatsioon, oksüdatiivne stabiliseerimine, karboniseerimine), mis suurendab kulusid.
Ringlussevõtt ja utiliseerimine: Süsinikkiudu on raske utiliseerida ja see kujutab endast keskkonnariski, kui seda valesti käideldakse, mis toob kaasa kõrgemad utiliseerimiskulud. Klaaskiud on seevastu eluea lõpus paremini hallatav ja keskkonnasõbralikum.
Postituse aeg: 24. aprill 2025
