Zuntz beiraz indartutako polimeroa (GFRP)errendimendu handiko materiala da, indargarri gisa beira-zuntzez eta matrize gisa polimero-erretxinaz osatua, prozesu espezifikoak erabiliz. Bere nukleo-egitura beira-zuntzez osatuta dago (adibidez,E-beira, S-beira edo erresistentzia handiko AR-beira) 5∼25μm-ko diametroarekin eta epoxi erretxina, poliester erretxina edo binil esterra bezalako matrize termoegonkorrak, normalean % 30∼70eko zuntz-bolumen-frakzioarekin [1-3]. GFRP-k propietate bikainak ditu, hala nola 500 MPa/(g/cm3) baino gehiagoko erresistentzia espezifikoa eta 25 GPa/(g/cm3) baino gehiagoko modulua, eta aldi berean korrosioarekiko erresistentzia, nekearekiko erresistentzia, hedapen termiko koefiziente baxua [(7∼12)×10−6 °C−1] eta gardentasun elektromagnetikoa bezalako ezaugarriak ere baditu.
Aeroespazialaren arloan, GFRPren aplikazioa 1950eko hamarkadan hasi zen eta gaur egun funtsezko material bihurtu da egitura-masa murrizteko eta erregai-eraginkortasuna hobetzeko. Boeing 787 adibidetzat hartuta, GFRPk bere karga-egitura ez-lehen mailakoen % 15 hartzen du, eta karenada eta hegal-hegalak bezalako osagaietan erabiltzen da, eta % 20∼% 30eko pisu-murrizketa lortu da aluminiozko aleazio tradizionalen aldean. Airbus A320ren kabinaren zoruko habeak GFRPrekin ordezkatu ondoren, osagai bakar baten masa % 40 murriztu zen, eta ingurune hezeetan zuen errendimendua nabarmen hobetu zen. Helikopteroen sektorean, Sikorsky S-92ren kabinaren barne-panelek GFRP ezti-orratz ogitarteko egitura erabiltzen dute, inpaktuarekiko erresistentziaren eta suaren atzerapenaren arteko oreka lortuz (FAR 25.853 araua betez). Karbono-zuntzez indartutako polimeroarekin (CFRP) alderatuta, GFRPren lehengaien kostua % 50∼% 70 murrizten da, eta horrek abantaila ekonomiko handia eskaintzen du karga-osagai ez-lehen mailakoetan. Gaur egun, GFRP-k karbono-zuntzarekin material-gradiente aplikazio-sistema bat eratzen ari da, aeroespazio-ekipoen garapen iteratiboa sustatuz, arintze, iraupen luze eta kostu baxua lortzeko.
Propietate fisikoen ikuspegitik,GFRPAbantaila bikainak ditu, halaber, arintasunari, propietate termikoei, korrosioarekiko erresistentziari eta funtzionaltasunari dagokionez. Arintasunari dagokionez, beira-zuntzaren dentsitatea 1,8∼2,1 g/cm3-koa da, hau da, altzairuaren dentsitatearen 1/4 eta aluminiozko aleazioaren 2/3 baino ez. Tenperatura altuko zahartze-esperimentuetan, indarraren atxikipen-tasa % 85etik gorakoa izan zen 180 °C-tan 1.000 ordu igaro ondoren. Gainera, % 3,5eko NaCl disoluzio batean urtebetez murgildutako GFRP-ak % 5 baino gutxiagoko erresistentzia-galera erakutsi zuen, Q235 altzairuak, berriz, % 12ko korrosio-pisu-galera izan zuen. Azidoarekiko erresistentzia nabarmena da, % 0,3 baino txikiagoa den masa-aldaketa-tasa eta % 0,15 baino txikiagoa den bolumen-hedapen-tasa % 10eko HCl disoluzio batean 30 egun igaro ondoren. Silanoz tratatutako GFRP laginek % 90etik gorako tolestura-erresistentziaren atxikipen-tasa mantendu zuten 3.000 ordu igaro ondoren.
Laburbilduz, bere propietateen konbinazio bereziari esker, GFRP oso erabilia da errendimendu handiko material aeroespazial gisa hegazkinen diseinuan eta fabrikazioan, eta garrantzi estrategiko handia du aeroespazial industria modernoan eta garapen teknologikoan.
Argitaratze data: 2025eko urriaren 15a
