فایبرگلاس: از تاریخچه تا ویژگی ها و ۷ کاربرد مهم

فایبرگلاس

فهرست مطالب

فایبرگلاس نوعی کامپوزیت است که ترکیبی از الیاف شیشه و رزین است که به دلیل ویژگی های متعدد خود کاربرد گسترده ای در صنایع گوناگون پیدا کرده است. در ادامه این مطلب به خواص، ساختار و فرآیند تولید فایبرگلاس می پردازیم.

فایبرگلاس چیست؟

فایبرگلاس (Fiberglass) یا شیشه کامپوزیت یک ماده ی ترکیبی است که از الیاف شیشه و رزین های پلیمر ساخته شده است. این ماده به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود از جمله سبک وزن بودن، مقاومت و استحکام بالا در صنایع مختلف به کار می رود.

تاریخچه فایبرگلاس

فایبرگلاس بسیار قدیمی تر از آن چیزی است که فکرش را می کنید. فایبرگلاس یک پیشرفت و نوآوری جدید نیست، کشف آن به خیلی عقب تر می رود. تمدن های باستانی از جمله مصری ها اولین کسانی بودند که انواع مختلف فایبرگلاس را توسعه دادند.

در قرن نوزدهم این ماده ارتقا یافت و تدبیرهای بسیاری از جمله تبدیل شیشه به الیاف قابل بازیافت تا پارچه های فایبرگلاس ساخته شدند. این موضوع تا سال ۱۹۳۰ ادامه داشت تا محقق دیل کلایست مطالبی که امروزه با آن آشنا تر هستیم را ارائه داد. کلایست هنگام جوشکاری بلوک های شیشه ای، به طور تصادفی فایبرگلاس را تولید کرد و از آن زمان به بعد این اختراع بهبود یافت و کاربرد آن گسترده تر شد.

مواد اولیه فایبرگلاس

مواد اولیه مهم فایبرگلاس شامل بوراکس، فلدسپات، ماسه سیلیس، خاکستر سودا و سنگ آهک می شود. ماسه سیلیس اجزای شیشه الیاف را فراهم می کند، خاکستر سودا و سنگ آهک به کاهش دمای ذوب شیشه کمک می کنند. فایبرگلاس با رزین ها ترکیب می شود تا یک کامپوزیت  با دوام و مقاوم بسازد.

ترکیبات فایبرگلاس

فایبرگلاس از دو جزء اصلی الیاف شیشه و رزین تشکیل شده است. الیاف می تواند به هر شکلی باشد، به دلیل مقاومت بالا در برابر کشش، دما و خوردگی از الیاف شیشه ای استفاده می شود.

رزین ها در ترکیبات فایبرگلاس به دو نوع رزین اپوکسی و رزین پلی استر تقسیم می شوند که با توجه به کاربرد مورد نیاز، از آنها استفاده می شوند. در کنار این دو ماده از مواد پر کننده و مواد افزودنی جهت کامل شدن ترکیب و بالا رفتن مقاومت فایبرگلاس ها استفاده می شود.

ترکیبات فایبرگلاس

📚 بیشتر بخوانید…  

 بررسی مراحل کامل اجرای کفپوش اپوکسی

انواع فایبرگلاس

فایبرگلاس به یک یا دو دسته تقسیم نمی شود و انواع مختلفی دارد که به دلیل ویژگی های خاص خود، در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای را ارائه می دهد. هر نوع فایبرکلاس با توجه به خواص خود، در پروژه ها و صنایع مختلف به کار می رود؛ چند نمونه از آنها را بررسی می کنیم.

۱. فایبرگلاس A-glass (شیشه قلیایی)

فایبرگلاس نوع A، که با نام شیشه قلیایی یا سودا-آهک نیز شناخته می‌شود، یکی از رایج‌ترین انواع فایبرگلاس است. این نوع بیشتر در تولید ظروف شیشه‌ای، بطری‌ها و شیشه‌های پنجره کاربرد دارد. ویژگی مهم این نوع فایبرگلاس، مقاومت شیمیایی و بازیافت‌پذیری بالای آن است.

کاربردهای فایبرگلاس A-glass:

  • تولید ظروف شیشه‌ای
  • ساخت شیشه پنجره و بطری‌ها

۲. فایبرگلاس C-glass

فایبرگلاس نوع C به دلیل مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی، در محیط‌های خورنده مانند صنایع شیمیایی و لوله‌کشی استفاده می‌شود. این نوع فایبرگلاس در ساخت لایه‌های سطحی لوله‌ها و مخازن مورد استفاده قرار می‌گیرد تا از خوردگی جلوگیری شود.

کاربردهای فایبرگلاس C-glass:

  • ساخت لوله‌ها و مخازن مقاوم به خوردگی
  • صنایع شیمیایی

۳. فایبرگلاس E-glass (شیشه الکتریکی)

فایبرگلاس نوع E، به عنوان پرکاربردترین نوع فایبرگلاس در ایران، بیشتر در صنایع هوافضا، دریایی و الکتریکی استفاده می‌شود. این نوع فایبرگلاس سبک، مقاوم در برابر آتش و عایق الکتریکی است و قیمت مناسبی نیز دارد.

کاربردهای فایبرگلاس E-glass:

  • صنایع هوافضا
  • صنایع دریایی
  • ساخت عایق‌های الکتریکی

۴. فایبرگلاس S-glass

فایبرگلاس S، که با نام‌های تجاری S2-glass نیز شناخته می‌شود، دارای استحکام کششی و مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به E-glass است. به همین دلیل، این نوع فایبرگلاس در صنایع دفاعی و هوافضا برای ساخت سپرهای بالستیک و قطعات مقاوم به فشار استفاده می‌شود.

کاربردهای فایبرگلاس S-glass:

  • صنایع دفاعی
  • ساخت سپر بالستیک
  • صنایع هوافضا

۵. فایبرگلاس AR-glass (مقاوم به قلیا)

فایبرگلاس نوع AR یا مقاوم به قلیا، به طور ویژه برای استفاده در صنعت بتن طراحی شده است. این نوع فایبرگلاس به دلیل مقاومت بالای خود در برابر قلیا و تغییرات pH، از ترک‌خوردگی در بتن جلوگیری کرده و برای ساخت و سازهای بتن‌محور ایده‌آل است.

کاربردهای فایبرگلاس AR-glass:

  • تقویت بتن
  • جلوگیری از ترک‌خوردگی بتن

۶. فایبرگلاس ECR-glass

فایبرگلاس ECR نوعی نوآورانه از فایبرگلاس است که علاوه بر خواص مکانیکی بالا، مقاومت بیشتری نسبت به مواد اسیدی و بازی دارد. این نوع فایبرگلاس به دلیل ترکیب خواص مکانیکی و الکتریکی بالا با قیمت مناسب، در تولید پانل‌های شفاف GRP و تجهیزات مقاوم به خوردگی استفاده می‌شود.

کاربردهای فایبرگلاس ECR-glass:

  • تولید پانل‌های GRP
  • صنایع شیمیایی

۷. فایبرگلاس Z-glass

فایبرگلاس Z بیشتر برای تقویت بتن و تولید محصولات شفاف استفاده می‌شود. این نوع فایبرگلاس مقاومت بسیار بالایی در برابر فشار مکانیکی، حرارت و پرتوهای فرابنفش دارد.

کاربردهای فایبرگلاس Z-glass:

  • تقویت بتن
  • تولید محصولات شفاف

۸. فایبرگلاس M-glass

فایبرگلاس نوع M به دلیل وجود بریلیم در ترکیب خود، خواص کشسانی بیشتری دارد و در کاربردهایی مانند تولید ظروف شیشه‌ای و مواد بسته‌بندی به کار می‌رود.

کاربردهای فایبرگلاس M-glass:

  • تولید ظروف شیشه‌ای
  • مواد بسته‌بندی
کاربرد فایبرگلاس چیست

فایبرگلاس چگونه ساخته میشود؟

فایبرگلاس یا الیاف شیشه ای یک ماده پلاستیک است که از یک ماده بافته شده با الیاف شیشه ای که به طور تصادفی روی یکدیگر قرار گرفته است تشکیل شده است. فایبرگلاس صورت ورقه ای و رشته ای یا در پارچه های شیشه ای بافته می شوند.

📚 بیشتر بخوانید…  

ویژگی های کفپوش اپوکسی چیست؟ 

کاربرد فایبرگلاس چیست؟

از آنجایی که فایبرگلاس بادوام، ایمن و عایق حرارتی خوبی است در صنایع مختفی از آن استفاده می شود. این ماده نه تنها عایق بسیار خوبی را ارائه می دهد، بلکه به صرفه جویی در انرژی، محافظت از ماشین آلات و ایمنی بالا در هنگام کار کمک می کند.

کاربرد فایبرگلاس در صنایع شیمیایی

فایبرگلاس به دلیل ویژگی ضد لغزش و مقاومت شیمیایی که در ترکیبات رزین خود دارد، در ساخت مخازن و خطوط لوله مقاوم در برابر مواد شیمیایی کاربرد دارد.

کاربرد فایبرگلاس در خودروسازی

فایبرگلاس به طور گسترده ای در خودروسازی کاربرد دارد. تقریبا اکثر خودرو ها دارای کیت بدنه و قطعات فایبرگلاس هستند. از دیگر کاربرد های این ماده در صنعت خودروسازی می توان به بدنه خودرو، قطعات داخلی و خارجی خودرو اشاره کرد.

کاربرد فایبرگلاس در صنایع هوافضا

به دلیل وزن سبک و استحکام بالا، استفاده از فایبرگلاس در ساخت قطعات فضایی، بدنه هواپیما، تجهیزات آزمایشی، کانال کشی و محفظه ها رایج است.

کاربرد فایبرگلاس در برق و الکترونیک

استفاده از عایق های الکتریکی، تابلو های برق و ساخت تجهیزات برقی دیگر از کاربرد های فایبرگلاس در صنعت برق و الکترونیک هستند.

کاربرد فایبرگلاس در ساخت و ساز

از فایبرگلاس به طور گسترده در مصالح ساختمانی مثل ساخت دیوار ها، سقف ها و نما ها استفاده می شود.

📚 بیشتر بخوانید…  

کاربرد فایبرگلاس در صنایع دریایی

اسکله ها و کشتی ها معمولا در اثر آب و رطوبت دچار خوردگی و زنگ زدگی می شوند، استفاده از فایبرگلاس به دلیل مقاومت در برابر آب و خوردگی می تواند از این موضوع جلوگیری کند.

کاربرد فایبرگلاس

کاربرد فایبرگلاس در صنایع تجهیزات و ماشین آلات

 در ساخت تجهیزات مانند نوار نقاله ها، سینی ها و دستگاه های بسته بندی که با مواد غذایی ارتباط مستقیم دارند، از فایبرگلاس استفاده می شود.

خواص و ویژگی های فایبرگلاس

خواص و ویژگی های فایبرگلاس باعث شده تا از این ماده در کاربرد های مختلف استفاده شود. چند نمونه از خواص مهم آن عبارتند از:

خواص مکانیکی

فایبرگلاس مقاومت بسیار بالایی حتی بیشتر از فولاد دارد. استحکام و مقاومت بالای آن موجب جلوگیری از آسیب آن در برابر عوامل محیطی شده است.

خواص الکتریکی

فایبرکلاس عایق الکتریکی بسیار مناسبی است و حتی در کمترین ضخامت خود، عایق الکتریکی بسیار خوبی را ارائه می دهد.

خواص حرارتی

فایبرگلاس یک ماده معدنی است، این موجب شده تا غیر قابل احتراق باشد و در برابر حرارت بسیار ایمن و مقاوم باشد. این ماده در مقابل حرارت دود و مواد سمی از خود انتشار نمی کند.

خواص پایداری

فایبرگلاس به دلیل ضریب انبساطی پایین خود در شرایط تغییرات دما و رطوبت حساس نیست و تغییری نمی کند.

📚 بیشتر بخوانید…  

 ماده ای به نام پلی اوره یا پلی یوریا (polyurea) چیست ؟

ورق فایبرگلاس چیست؟

فایبرگلاس ها قوی، مقاوم و سبک هستند، همین موضوع موجب شده تا حتی ورق های نازک آنها بسیار کاربردی و مناسب باشند. ورق فایبرگلاس یکی از محصولات مهم و پر کاربرد در صنایع مختلف است. کاربرد این ورق ها اکثرا در صنایع ساختمان سازی، پزشکی، خودروسازی و الکتریکی است.

ورق فایبرگلاس چیست

سوالات متداول

فایبرگلاس نوعی پلاستیک تقویت شده است که از الیاف شیشه و رزین تشکیل شده است.

مواد اولیه مهم فایبرگلاس شامل بوراکس، فلدسپات، ماسه سیلیس اجزای شیشه الیاف را فراهم می کند، خاکستر سودا و سنگ آهک به  کاهش دمای ذوب شیشه کمک می کنند می شود.

از فایبرگلاس به طور گسترده در صنایع شیمیایی، هوافضا، دریایی، ماشین آلات، خودروسازی، فرآورده غذایی و غیره به کار می رود

فایبرکلاس از یک ماده بافته شده با الیاف شیشه ای که به طور تصادفی روی یکدیگر قرار گرفته است ساخته شده است.

فایبرگلاس را به صورت ورقه ای و نازک برش می دهند تا در صنایع بسیار زیاد و متنوعی مثل پزشکی و الکتریکی استفاده شوند.

فایبرگلاس انواع مختلفی دارد که در چند نمونه از آن می توان به E-GLASS، C-GLASS، S-GLASS، ADVANCED و … اشاره کرد.

فایبرگلاس برای اولین بار در قرن نوزدهم میلادی ساخته شد که پس از آن بسیار از نظر فیزیکی و کاربردی ارتقا یافت و پیشرفت گسترده ای کرد.

فایبرگلاس دارای خواص متعددی از جمله خواص شیمیایی، مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و پایداری است.

منابع

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *