Das Kernmerkmal vonUnidirektionale Glasfaserbänderbesteht darin, dass die Fasern in einer einzigen Richtung (längs) ausgerichtet sind und alle mechanischen Eigenschaften in der Längsrichtung der Faserrichtung konzentriert sind. Die Querrichtung ist nur auf Harz und eine kleine Menge Schussgarn angewiesen, um die Form beizubehalten. Es handelt sich um ein typisches „anisotropes“ Verbundmaterialprodukt, das die Korrosionsbeständigkeit, das geringe Gewicht, die Isolierung und andere Eigenschaften von Glasfasern selbst kombiniert und eine starke Formanpassungsfähigkeit aufweist. Seine Eigenschaften können in drei Kategorien unterteilt werden: mechanische Kerneigenschaften, grundlegende Materialeigenschaften und Prozessanwendungseigenschaften. Jede Eigenschaft basiert auf dem Kerndesign „unidirektionale Verstärkung und gerichtete Kraft“ und eignet sich für verschiedene Arbeitsbedingungen, die eine unidirektionale Zug-, Biege- und Schlagfestigkeit erfordern. Die spezifischen Eigenschaften und der praktische Wert sind wie folgt:
Dies ist das Hauptmerkmal, das unidirektionale Glasfaserbänder von gedrehter grober Gaze, kariertem Stoff und anderen bidirektionalen Glasfaserprodukten unterscheidet, und es ist auch der Hauptanwendungswert von unidirektionalen Glasfaserbändern:
Hervorragende mechanische Eigenschaften in Längsrichtung: 100 % der Fasern sind in Längsrichtung angeordnet, ohne Verlust der Richtungsdispersion. Die Zugfestigkeit in Längsrichtung, die Biegefestigkeit und der Elastizitätsmodul sind viel höher als bei bidirektionalen Glasfaserbändern derselben Spezifikation. Es kann einachsigen Zug-, Druck- und Biegebelastungen effizient standhalten. Bei gleichem Gewicht ist die Zugfestigkeit in Längsrichtung zwei- bis dreimal so hoch wie bei gewöhnlichem quadratischem Tuch, was es zu einer der besten Wahlen für leichte, richtungstragende Strukturen macht.
Schwache Querleistung und Anisotropie: Die Längsfaserbündel werden nur durch eine geringe Menge feiner Schussgarne (oder Bindeharze) in Querrichtung fixiert, ohne wirksame lasttragende Fasern. Die seitliche Zug- und Scherleistung ist äußerst schwach und es kann großen seitlichen Belastungen nicht standhalten. Aufgrund dieser Eigenschaft ist es nur für Arbeitsbedingungen mit einer einzigen Hauptbelastungsrichtung geeignet und es ist notwendig, seitliche Belastungen zu vermeiden oder andere Materialien zu verwenden, um die seitliche Leistung auszugleichen.
Hohe spezifische Festigkeit und spezifisches Modul: Es weist erhebliche Leichtgewichtseigenschaften auf und weist eine höhere spezifische Längsfestigkeit (Festigkeit/Dichte) als Stahl auf. Bei gleicher Längsbelastung beträgt sein Gewicht nur 1/4 bis 1/3 des Gewichts herkömmlicher Metallmaterialien, wodurch ein erheblicher struktureller Leichtbau erreicht werden kann. Darüber hinaus weist es eine gute Ermüdungsbeständigkeit in Längsrichtung auf und neigt nicht zu Leistungseinbußen bei wiederholten unidirektionalen Belastungen.
2、 Eigenschaften von Grundmaterialien: Übernahme der Vorteile von Glasfaser und Anpassung an verschiedene Arbeitsumgebungen
Unidirektionale Glasfaserbänder behalten die inhärenten Eigenschaften von Glasfasern selbst bei, und aufgrund der gerichteten Anordnung der Fasern eignen sich einige Umwelteigenschaften besser für technische Anwendungen ohne zusätzlichen Leistungsverlust:
Gute chemische Korrosionsbeständigkeit: säurebeständig, alkalibeständig und beständig gegen organische Lösungsmittel (außer starkem Fluorid und konzentriertem Alkali), nicht rostend und nicht korrosiv. In rauen Umgebungen wie Feuchtigkeit, chemischen Medien und Meeresatmosphäre verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften nicht wesentlich, sind denen von Metallprodukten weit überlegen und es ist keine zusätzliche Korrosionsschutzbehandlung erforderlich.
Hervorragende elektrische Isolationseigenschaften: hoher Volumen- und Oberflächenwiderstand, geringer dielektrischer Verlust, nicht leitend und erzeugt keine elektromagnetischen Störungen. Es kann direkt als Isolationsverstärkungsstruktur für elektrische und elektronische Geräte verwendet werden, ist beständig gegen Lichtbogen- und Leckstellen und bietet eine hohe Anwendungssicherheit.
Hohe Temperaturbeständigkeit und geringe Wärmeausdehnung: Die Langzeitgebrauchstemperatur kann 120–200 °C erreichen (alkalifreie Glasfaser), mit sofort höherer Temperaturbeständigkeit und extrem niedrigem Längsausdehnungskoeffizienten. Nach dem Compoundieren mit Harz weist das Produkt eine gute Dimensionsstabilität auf und verformt sich nicht so leicht oder reißt nicht, wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, was den Wärmeausdehnungseigenschaften von Kunststoffen und Metallen weit überlegen ist.
Nicht magnetisch, flammhemmend und alterungsbeständig: Als anorganisches, nichtmetallisches Material ist es nicht magnetisch und beeinflusst elektromagnetische Signale nicht; Der Flammschutzgrad kann V-0 erreichen (ohne Flammschutzmittel) und es brennt nicht und erzeugt bei Feuereinwirkung keinen giftigen Rauch; Beständig gegen UV-Strahlen und Witterungseinflüsse, langfristiger Außeneinsatz ohne Puderbildung oder Sprödigkeit, mit langer Lebensdauer.
3、 Eigenschaften der Prozessanwendung: einfach zu formen, kompatibel mit mehreren Verbundprozessen, einfach zu sekundären Prozessen
Das strukturelle Design von unidirektionalen Glasfaserbändern entspricht den Anforderungen des Herstellungsprozesses von Verbundwerkstoffen, ist bequem zu bedienen, an die industrielle Massenproduktion und kundenspezifische Verarbeitung anpassbar und äußerst praktisch:
Die Faseranordnung ist sauber und der Klebstoffgehalt ist leicht zu kontrollieren: Die Längsfaserbündel sind ohne Wicklung parallel angeordnet. In Kombination mit Harz erfolgt die Harzinfiltration gleichmäßig, wodurch der Klebstoffgehalt des Produkts leicht kontrolliert werden kann (konventioneller Klebstoffgehalt 30 % bis 50 %), wodurch die Konsistenz der mechanischen Eigenschaften des Endprodukts gewährleistet und Leistungsschwankungen durch ungleichmäßige Faserverteilung vermieden werden.
Anpassung an gängige Verbundprozesse: Es kann direkt für fast alle FRP-Verbundprozesse wie Handkleben, Wickeln, Extrudieren, Formen, Vakuuminfusion usw. verwendet werden. Darunter sind Wickel- und Extrusionsprozesse die Kernanpassungsprozesse – eine präzise Schichtung kann entsprechend der Kraftrichtung auf das Produkt während des Wickelns erreicht werden, und während der Extrusion kann eine kontinuierliche Massenproduktion mit hoher Effizienz erreicht werden.
Einfach zu schneiden und zu verlegen, geeignet für komplexe Strukturen: Kann je nach Bedarf auf jede beliebige Breite und Länge zugeschnitten werden und kann entsprechend der Hauptspannungsrichtung der Struktur in mehreren Schichten geschichtet werden. Es kann auch in Kombination mit bidirektionalem Glasfasergewebe und Kohlefasergewebe verwendet werden, um die seitliche Leistung auszugleichen und den Belastungsanforderungen verschiedener Strukturen gerecht zu werden. Es eignet sich für verschiedene Strukturprodukte wie Balken, Säulen, Rohre und Platten.
Es gibt verschiedene Spezifikationen für die Oberflächendichte, die für unterschiedliche Belastungen geeignet sind: Die Oberflächendichte reicht von einigen zehn g/㎡ bis zu Hunderten von g/㎡, und entsprechende Spezifikationen können entsprechend der Kraftgröße ausgewählt werden. Leichte Spezifikationen eignen sich für leichte dünnwandige Strukturen, während schwere Spezifikationen für große tragende Strukturen geeignet sind. Darüber hinaus verbessert sich die Leistung nach dem Stapeln mehrerer Schichten linear und die Designflexibilität ist hoch
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