Bảng so sánh sau cung cấp thông tin tổng quát về tính chống ăn mòn của tấm lợp kháng hóa chất Composite, Thép cacbon, Thép không gỉ, và hợp kim Hastelloy. Để biết thêm thông tin chi tiết vui lòng liên hệ Nam Việt, chúng tôi sẵn sàng tư vấn nhiệt tình.
Tốt = không bị ăn mòn
Kém = bị ăn mòn
| Vật liệu | HCl đặc | HCl loãng | H2SO4 đặc | HNO3 loãng | Muối Clorua | NaOH loãng |
| Composite sợi thủy tinh | Tốt | Tốt | Tốt | Tốt | Tốt | Tốt |
| Thép không gỉ 316 | Kém | Kém | Tốt | Tốt | Kém | Tốt |
| Thép cacbon 1020 | Kém | Kém | Tốt | Tốt | Kém | Tốt |
| Hợp kim Hastelloy C | Tốt | Tốt | Tốt | Tốt | Tốt | Tốt |
Tính chống ăn mòn cực tốt của vật liệu Composite FRP ngày càng được nhiều người biết đến. FRP thường được làm từ nhựa Polyester hoặc Vinyl ester, hai loại nhựa sở hữu khả năng chống ăn mòn cao cũng như tính chất nhiệt và cơ lý tốt.
Thông thường Styrene sẽ là monomer liên kết. Và quá trình hóa cứng bắt đầu với nhiều loại Peroxit kết hợp cùng chất gia tốc và chất hoạt hóa. Resin nhựa sau khi hóa cứng có khả năng chống ăn mòn và chống nước tuyệt vời. Đặc biệt Vinyl ester và Polyester gốc bisphenol A (BPA) có tính chịu kiềm và chịu axit rất tốt.
Tại sao nên dùng Composite FRP?
Composite dùng trong kỹ thuật xây dựng có những tính chất và khả năng mà vật liệu kim loại không có, và thường rẻ hơn các vật liệu đó (thép không gỉ austenitic, hợp kim nhiều nikel, hay titanium).
Composite có khối lượng riêng bằng ¼ thép, nên dễ thao tác lắp đặt hơn mà không cần phải thuê cẩu. FRP dễ dàng sửa chữa và không đòi hỏi phải hàn trong các khu vực nguy hiểm. Do là chất điện môi nên FRP được dùng an toàn trong các trường hợp yêu cầu không dẫn điện. Ngoài ra, do bản chất không đẳng hướng nên Composite FRP có tính chất cơ lý khác nhau ở các hướng khác nhau, cho phép kỹ sư điều chỉnh sắp xếp sợi gia cường với trường biến dạng chính, từ đó tạo nên các bộ phận bền chắc và nhẹ hơn kết cấu thép tương ứng.
Ứng dụng của vật liệu Composite không dừng lại ở chỉ nhựa gia cường sợi thủy tinh (FRP). Một trong những ví dụ quan trọng là việc áp dụng lớp phủ bê tông polymer cho mặt cầu, giúp tăng khả năng chịu chloride cho cốt thép, đồng thời khôi phục tình trạng mặt đường, độ bền và chất lượng giao thông. Lớp phủ có thể được áp dụng trong nhiều điều kiện môi trường khắc nghiệt, và mất từ hai đến bốn giờ để đông cứng, giúp nhanh chóng khôi phục lại giao thông trên cầu.
Dù là nhờ tính chất cơ lý hay khả năng chống ăn mòn thì những ưu điểm trên của vật liệu Composite đều giúp tạo ra các kết cấu kỹ thuật xây dựng bền hơn, tuổi thọ cao hơn và giá thành rẻ hơn.
Lợi thế của Composite FRP
Bảng đánh giá sau liệt kê một số chỉ tiêu so sánh Composite và vật liệu kim loại phổ biến. Thông số của FRP thay đổi tùy vào loại nhựa resin, loại sợi, phương pháp gia cường và sản xuất nên dữ liệu chỉ mang tính tham khảo. Tương tự, tính chất vật liệu kim loại cũng phụ thuộc vào loại hợp kim, phương pháp nhiệt luyện như ủ, phương pháp gia công xử lý trước.
| FRP | Thép không gỉ | Thép cacbon | Hastelloy | Nhôm | |
| Loại | Gia cường sợi thủy tinh | 316L | AISI 1020 | C | 1050-O |
| Khối lượng riêng (lb/in3) | 0.057 | 0.287 | 0.285 | 0.324 | 0.098 |
| Giới hạn chảy (psi x 103) | 10-19 | 33 | 34 | 51 | 4 |
| Mô đun đàn hồi (psi x 106) | 2.4 | 30 | 30 | 26 | 10 |
| Hệ số giãn nở nhiệt (in/inºF x 10-6) | 14 | 9 | 7 | 6 | 13 |
| Độ dẫn nhiệt (btu/hr/ft2/ft/ºF) | 0.15 | 9 | 3 | 7 | 135 |
Composite FRP gia cường sợi không cứng bằng một số kim loại, và vì thế bị hạn chế sử dụng ở các trường hợp yêu cầu suất đàn hồi cao. Tuy nhiên FRP có khối lượng riêng thấp nên có tỷ số giữa độ bền và trọng lượng tốt, đây là yếu tố quan trọng trong việc ứng dụng vào lĩnh vực vận tải và kiến trúc. FRP còn là chất cách nhiệt và cách điện tốt. Sửa chữa và gia công chế tạo cũng dễ dàng, không yêu cầu phải hàn trong khu vực nguy hiểm.
Bảng trên so sánh tính chất vật lý cơ bản của FRP và kim loại. Trọng lượng nhẹ và tỉ lệ giữa độ bền và khối lượng là ưu thế rõ ràng của Composite trong việc vận chuyển và lắp đặt. Tính dẫn nhiệt thấp là ưu thế trong việc trữ hoặc chuyển chất lỏng ở nhiệt độ cao. Với hệ số dẫn nhiệt chỉ bằng 1/187 so với thép carbon và 1/900 so với nhôm, nhiệt hao phí sẽ ít hơn và rủi ro của các thiết bị nóng đối với công nhân cũng giảm.
Hệ số giãn nở nhiệt và suất đàn hồi của Composite thoạt nhìn có vẻ bất lợi so với thép, nhưng thực chất lại là lợi thế. Hệ số giãn nở nhiệt cao hơn thép không có nghĩa là FRP không kết hợp được với sản phẩm gốc thép (vd trong thay vỏ bồn thép). Với mô đun đàn hồi bằng 1/30 của thép, tổng hợp lực nhiệt của FRP trong hệ thống ống chỉ bằng 1/15 so với của thép cacbon (do suất đàn hồi thấp hơn). Trong thực tế cần tính toán kĩ hơn để đánh giá ưu thế của Composite khi ứng dụng làm bạc chặn trong hệ thống ống hãm, vì độ dày thành ống và kích thướng ống có ảnh hưởng đến lực đẩy cần tính. Ngược lại, suất đàn hồi thấp hơn nghĩa là giá đỡ ống sẽ gần nhau hơn do sự mất ổn định khi biến dạng đàn hồi.
Mấu chốt để phát hiện và tận dụng các ưu thế của Composite là tìm được các lĩnh vực phù hợp với tính chất của vật liệu này, cho dù những tính chất đó ban đầu có thể lầm tưởng là bất lợi. Điển hình như việc không cách nào có thể làm cho thép nhẹ hơn hay có hệ số dẫn nhiệt thấp như FRP.
.png)
