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嘉峪檢測網 2020-06-01 10:54
復合材料具有優異的耐腐蝕性,因而不會向金屬般生銹。玻璃纖維增強聚合物風管在化學制造工廠中服役已經超過25年,在惡劣的化學環境中每周7天,每天24小時運行的例子很多。復合材料為許多行業提供抗腐蝕解決方案,包括空氣污染控制、化學加工、淡化、食品和飲料、礦物加工和采礦、石油和天然氣、造紙、固體垃圾掩埋以及水和廢水處理。
耐腐蝕特性主要由復合材料中使用的樹脂和增強纖維決定。有多種可供選擇的樹脂體系,它們幾乎對每種化學和溫度環境都具有長期抵抗力。而增強纖維的選擇非常有限,但對于某些化學環境至關重要。通過合理設計的復合材料具有較長的使用壽命并且很少維護。
復合材料耐腐蝕的發展史
1953年,阿特拉斯化學公司和胡克化學公司開發了第一批高性能工業腐蝕樹脂。造紙、化學加工行業迅速認識到了其優勢,并在其加工設備中使用了復合材料。
1961年,阿莫科標準石油分公司推出了第一個地下汽油儲罐。1961年至1965年之間,殼牌石油公司和歐文斯·康寧公司研究了耐腐蝕解決方案,最終生產出了第一條大型復合材料地下儲罐商業化生產線。
在1970年代,復合材料在工業應用中的使用已經十分廣泛。1989年美國機械工程師協會發布了FRP儲罐的開創性設計標準,即增強型熱固性塑料耐腐蝕設備。到1990年代,腐蝕行業已經積累了40年的經驗和案例,建立了良好的性能記錄。如今,耐腐蝕復合材料約占整個復合材料市場的11%至15%,年銷售額估計達30億美元。
樹脂在耐腐蝕中的作用
復合材料中樹脂的主要功能之一是保護增強纖維。目前約有數十種旨在提供抗腐蝕性的樹脂。每種獨特的配方均可針對特定條件提供保護,例如酸性環境、堿性環境、氧化性化學品和高溫。
最早的耐腐蝕樹脂采用了富馬酸酯雙酚和無氯酸酐樹脂。隨后,間苯二甲酸樹脂開發成功,并成為耐腐蝕樹脂的主體。如今,間苯二甲酸樹脂與環氧乙烯基酯樹脂一起被廣泛使用。
工業設計標準
如果您正在計劃使用耐腐蝕復合材料的項目,在設計時可能需要遵循行業標準。ASTM International和美國機械工程師協會(ASME)發布了腐蝕應用最廣泛使用的標準。所有標準都涉及適用范圍,設計、材料、構造、質量控制、測試和記錄保存的基本問題。
盡管有十多種與復合材料腐蝕應用相關的建筑設計標準,但主要的標準是ASTM C582。這是用于耐腐蝕設備的接觸成型增強熱固性塑料(RTP)層壓板的標準規范。它涵蓋了通過接觸成型制造的耐腐蝕罐,管道和設備的成分、厚度、制造程序和物理性能要求。
來源:錢鑫博士/碳纖維及其復合