Fiberglas Takviyeli Polimer (GFRP)Cam elyaf takviye maddesi ve polimer reçine matris kullanılarak özel prosesler kullanılarak birleştirilmiş yüksek performanslı bir malzemedir. Çekirdek yapısı cam elyaflardan (örneğin,E-cam, S-cam veya yüksek mukavemetli AR-cam) çapları 5∼25μm ve epoksi reçine, polyester reçine veya vinil ester gibi termoset matrisler, tipik olarak %30∼70'e ulaşan bir elyaf hacim oranına sahiptir [1-3]. GFRP, 500 MPa/(g/cm3)'ü aşan özgül mukavemet ve 25 GPa/(g/cm3)'ü aşan özgül modül gibi mükemmel özellikler sergilemenin yanı sıra korozyon direnci, yorulma direnci, düşük termal genleşme katsayısı [(7∼12)×10−6 °C−1] ve elektromanyetik şeffaflık gibi özelliklere de sahiptir.
Havacılık ve uzay alanında, GFRP'nin uygulaması 1950'lerde başlamış ve günümüzde yapısal kütleyi azaltmak ve yakıt verimliliğini artırmak için önemli bir malzeme haline gelmiştir. Boeing 787 örneğini ele alırsak, GFRP, kaporta ve kanatçık gibi bileşenlerde kullanılan birincil olmayan yük taşıyıcı yapılarının %15'ini oluşturur ve geleneksel alüminyum alaşımlarına kıyasla %20-%30'luk bir ağırlık azaltımı sağlar. Airbus A320'nin kabin taban kirişleri GFRP ile değiştirildikten sonra, tek bir bileşenin kütlesi %40 oranında azaldı ve nemli ortamlardaki performansı önemli ölçüde iyileşti. Helikopter sektöründe, Sikorsky S-92'nin kabininin iç panelleri, darbe direnci ve alev geciktiriciliği arasında bir denge sağlayan bir GFRP petek sandviç yapısı kullanır (FAR 25.853 standardına uygundur). Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP) ile karşılaştırıldığında, GFRP'nin hammadde maliyeti %50∼70 oranında azaltılarak, birincil olmayan yük taşıyıcı bileşenlerde önemli bir ekonomik avantaj sağlamaktadır. GFRP, şu anda karbon fiber ile bir malzeme gradyanı uygulama sistemi oluşturarak, havacılık ekipmanlarının hafifletilmesi, uzun ömür ve düşük maliyet yönündeki yinelemeli gelişimini desteklemektedir.
Fiziksel özellikler açısından bakıldığında,GFRPAyrıca hafifletme, termal özellikler, korozyon direnci ve fonksiyonelleştirme açısından da olağanüstü avantajlara sahiptir. Hafifletme açısından, cam elyafının yoğunluğu 1,8∼2,1 g/cm3 arasında değişir; bu, çeliğin yalnızca 1/4'ü ve alüminyum alaşımının 2/3'üdür. Yüksek sıcaklıkta yaşlandırma deneylerinde, mukavemet tutma oranı 180 °C'de 1.000 saat sonra %85'i aştı. Ayrıca, bir yıl boyunca %3,5'lik bir NaCl çözeltisine daldırılan GFRP, %5'ten daha az bir mukavemet kaybı gösterirken, Q235 çeliği %12'lik bir korozyon ağırlık kaybına sahipti. Asit direnci belirgindir ve %10'luk bir HCl çözeltisinde 30 gün sonra %0,3'ten düşük bir kütle değişim oranı ve %0,15'ten düşük bir hacim genleşme oranına sahiptir. Silanla işlenmiş GFRP numuneleri, 3.000 saat sonra %90'ı aşan bir eğilme mukavemeti tutma oranını korumuştur.
Özetle, GFRP, benzersiz özelliklerinin birleşimi nedeniyle, uçak tasarımı ve üretiminde yüksek performanslı bir çekirdek havacılık malzemesi olarak yaygın olarak uygulanmaktadır ve modern havacılık endüstrisinde ve teknolojik gelişmede önemli stratejik öneme sahiptir.
Gönderim zamanı: 15 Ekim 2025
