Стеклопластик – «легкий металл»

Что такое стеклопластик?

Как конструкционные материалы стеклопластики появились уже достаточно давно, около 70 лет назад. Но производство изделий из них существовало, в основном, только в оборонной и аэрокосмической отраслях. Такое узкое применение приводило к высокой стоимости материалов и препятствовало распространению в массовом производстве.

В настоящее время благодаря появлению на рынке производителей и поставщиков с широким и доступным ассортиментом качественного сырья и материалов, производство стеклопластиковых изделий активно развивается. Области применения стеклопластика непрерывно расширяются, особенно в химической и смежных отраслях.

В области очистки промышленных, хозяйственно-бытовых и ливневых стоков, в которой специализируется наша компания, стеклопластику также всё больше отдается предпочтение перед металлом.

Резервуары и аппараты, изготовленные из стеклопластика, по многим параметрам не уступают стальным, а по некоторым и превосходят их.

При производстве оборудования и сооружений для очистки хозяйственно-бытовых стоков и канализации в основном используется полиэфирный стеклопластик – материал, получаемый путем пропитки стеклянного волокна (ткани, маты, нити) термореактивными полиэфирными смолами с последующим отверждением. Эта технология позволяет получить изделия самых различных форм и размеров, сложной конфигурации, при этом, не требуя сварочного, прессового и листогибочного оборудования, а в качестве материалов для матриц используются древесные и древесно-стружечные материалы.

Стеклопластик относится к группе слоисто-волокнистых композитных материалов. Тонкие высокопрочные стеклянные волокна обеспечивают прочность и жесткость стеклопластика. Связующее придает материалу монолитность, способствует эффективному использованию механических свойств стеклянного волокна и равномерному распределению усилий между волокнами, защищает волокно от химических, атмосферных и других внешних воздействий, а также само воспринимает часть усилий, развивающихся в материале при работе под нагрузкой.

Благодаря армированию полимерной матрицы стекловолокном, стеклопластик приобретает свойства, недоступные обычным пластмассам, он на порядок лучше них по прочности, абразивному износу, линейному расширению, ударным и вибрационным нагрузкам.

Сравнение характеристик стеклопластика и стали

Из-за высоких прочностных характеристик, стеклопластик уже успели прозвать «легким металлом», который уступает стали по абсолютным значениям предела прочности, но в 4 раза легче её и превосходит сталь по удельной прочности. При изготовлении равнопрочных конструкций из стали и стеклопластика, стеклопластиковая конструкция будет в несколько раз легче. Это позволяет, в свою очередь, сократить металлоемкость сооружения в целом (например, применение стеклопластиковых труб в системах водораспределения градирен), а также энергоемкость (экономия в весе переходит в экономию энергии в случае наличия движущихся металлических элементов). Отсюда широкое применение стеклопластика в качестве материала для лопастей вентиляторов тех же градирен.

Стеклопластик имеет теплопроводность на два порядка ниже, чем у стали (примерно, как у дерева), всвязи с этим снижаются и теплопотери в наружных установках канализации и водоочистки (меньшие затраты на теплоизоляцию).

Высокая стойкость ко всем видам коррозии позволяет увеличить срок службы оборудования до 50 лет, без мероприятий для защиты от коррозии (футеровки, окраски, катодной защиты и т.п.).

Подбирая марки и сочетание смол для разных составов агрессивных сред, можно получить композит гораздо более стойкий, чем специальные нержавеющие сплавы. При этом применение стеклопластиков ведет к снижению затрат на изготовление коррозионностойкого оборудования на 20-80% по сравнению с затратами на изготовление этого оборудования из традиционных материалов.

Ниже приведена сравнительная таблица основных характеристик стеклопластика и стали.

	Сталь	Стеклопластик
Плотность (кг/м3)	7800	1800
Модуль упругости, ГПа	210	55
Коэффициент Пуассона	0,345	0,3
Удельный модуль упругости, км	2692	2895-3056
Предел прочности (для металлов предел текучести) при растяжении, МПа	240	140-700
Удельный предел прочности (для металлов предел текучести), км	3,1	89-94
Отношение усталостной прочности к статической (число циклов 107)	0,26	0,29
Теплопроводность при 20 oC, Вт/м oC	64	0,75
Удельное объёмное электрическое сопротивление, Ом x м	Проводник	1,0x1010
Коэффициент линейного расширения, x106 град-1	11,9-14,2	0,45-8,3
Стойкость к воздействию химически агрессивных сред, солевых растворов	Не стоек. Требуются мероприятия по защите от коррозии	Стоек
Эксплуатационные затраты	Требуются регламентные работы не реже 1-2 раза в год	Восстановление цветовой окраски по мере снижения её интенсивности
Срок службы аппаратуры, лет	До 15	До 50
Возможность реализации архитектурно-дизайнерских решений	Требуется дорогостоящая реконструкция оборудования	Требуется изготовление недорогой технологической оснастки

Рекомендуем к приобретению водораспределительную систему из стеклопластика, которая станет долговечным, надежным и современным решением для градирен любых типов. За консультацией обращайтесь к нашим специалистам.