Jgheab pentru cablu din plastic armat cu fibră de sticlă

Există o strânsă corelație între raportul de armare cu fibre a jgheabului de cablu FRP și rezistența sa mecanică, care afectează direct aplicabilitatea inginerească a produsului. Într-o formulă tipică, fibra de sticlă este utilizată ca material de armare a miezului, iar conținutul său fluctuează de obicei între 30% și 70%, iar această modificare a raportului va schimba semnificativ performanța mecanică a materialului. Atunci când raportul de greutate al fibrei atinge intervalul de aur de 50%-55%, jgheabul pentru cablu poate atinge cel mai bun echilibru rezistență-rezistență, rezistența la tracțiune poate ajunge la 300-350MPa, iar modulul de încovoiere este menținut la 15-18GPa, ceea ce îndeplinește pe deplin cerințele mecanice ale majorității proiectelor de suport pentru cabluri. Este de remarcat faptul că cu cât raportul de fibre este mai mare, cu atât mai bine. Odată ce depășește valoarea critică de 65%, matricea de rășină este dificil să se infiltreze complet în fibra, dar va duce la o scădere a legăturii interfaciale și o reducere a rezistenței la impact de aproximativ 20%.

În producția reală, diferite procese au diferențe evidente în capacitatea lor de a controla conținutul de fibre. Procesele tradiționale de întindere manuală-poate atinge de obicei doar un conținut de fibre mai mic de 45%, iar rezistența fluctuează foarte mult; în timp ce tehnologia avansată de pultruziune poate controla cu precizie raportul fibrelor la aproximativ 60%, crescând rezistența axială a produsului cu mai mult de 40%. Pentru scenarii de aplicații speciale, inginerii vor adopta strategii de optimizare țintite: în medii corozive, cum ar fi zonele chimice, combinația de 60% fibre și rășină ester vinilic poate crește rezistența la acid și alcali de 3 ori; în situațiile în care este necesară rezistența la impact, se adaugă 5%-10% din fibre scurte pentru a spori duritatea. Standardul State Grid Q/GDW 1819-2013 cere în mod clar ca conținutul de fibre al jgheaburilor cablurilor de alimentare să nu fie mai mic de 50%, iar unele proiecte de energie eoliană offshore utilizează o soluție de 55% fibră amestecată cu fibră de carbon pentru a crește rezistența produsului la taifun cu 60%.

Pentru a asigura calitatea produsului, industria utilizează în general metoda de ardere-(GB/T 2577) pentru a determina cu precizie conținutul de fibre și cooperează cu testul de îndoire în trei-puncte (ASTM D790) pentru a verifica rezistența reală. Analiza de scanare cu microscopul electronic arată că, atunci când conținutul de fibre este adecvat, suprafața de fractură prezintă o morfologie mixtă de tragere-fibră și fractură de rășină, indicând faptul că stresul a fost transmis și dispersat eficient. Din punct de vedere economic, fiecare creștere cu 5% a conținutului de fibre va crește costurile materialelor cu 8%-10%, așa că este necesar să se selecteze tipul potrivit conform standardului JC/T 941-2016: 40%-45% pentru scenarii de încărcare ușoară (Clasa I), 45% pentru încărcare medie, (5% pentru încărcare medie) și (Clas) 55%-60% pentru sarcini grele (Clasa a III-a). Prin acest control precis, jgheaburile de cablu FRP de înaltă calitate pot atinge un raport rezistență-greutate care este de peste trei ori mai mare decât cel al oțelului galvanizat, menținând în același timp o rezistență excelentă la coroziune, care este motivul fundamental pentru care înlocuiesc din ce în ce mai mult produsele metalice tradiționale în domeniile electricității, industriei chimice etc.