Grafit se široce používá při výrobě chemických zařízení díky své vynikající odolnosti proti korozi, elektrické vodivosti a tepelné stabilitě. Grafit však vykazuje relativně slabé mechanické vlastnosti, zejména za podmínek nárazu a vibrací.Skleněné vlákno, jako vysoce výkonný kompozitní materiál, nabízí značné výhody při použití v chemických zařízeních na bázi grafitu díky své tepelné odolnosti, odolnosti proti korozi a vynikajícím mechanickým vlastnostem. Mezi specifické výhody patří:
(1) Zlepšený mechanický výkon
Pevnost v tahu skleněných vláken může dosáhnout 3 450 MPa, což výrazně převyšuje pevnost grafitu, která se obvykle pohybuje v rozmezí 10 až 20 MPa. Začleněním skleněných vláken do grafitových materiálů lze výrazně zlepšit celkový mechanický výkon zařízení, včetně odolnosti vůči nárazům a vibracím.
(2) Odolnost proti korozi
Skleněná vlákna vykazují vynikající odolnost vůči většině kyselin, zásad a rozpouštědel. Grafit sám o sobě je sice vysoce odolný vůči korozi,skleněné vláknomůže nabízet vynikající výkon v extrémních chemických prostředích, jako jsou podmínky vysoké teploty a vysokého tlaku, oxidační atmosféry nebo prostředí s kyselinou fluorovodíkovou.
(3) Vylepšené tepelné vlastnosti
Skleněná vlákna mají extrémně nízký koeficient tepelné roztažnosti (CTE) přibližně 5,0 × 10⁻⁷/°C, což zajišťuje rozměrovou stabilitu při tepelném namáhání. Navíc jejich vysoký bod tání (1 400–1 600 °C) poskytuje vynikající odolnost vůči vysokým teplotám. Díky těmto vlastnostem si grafitové zařízení vyztužené skleněnými vlákny udržuje strukturální integritu a funkčnost v prostředí s vysokými teplotami s minimální deformací.
(4) Výhody hmotnosti
S hustotou přibližně 2,5 g/cm3 je skleněné vlákno o něco těžší než grafit (2,1–2,3 g/cm3), ale výrazně lehčí než kovové materiály, jako je ocel nebo hliník. Integrace skleněných vláken do grafitového zařízení zvyšuje výkon bez podstatného zvýšení hmotnosti a zachovává tak nízkou hmotnost a přenosnost zařízení.
(5) Nákladová efektivita
Ve srovnání s jinými vysoce výkonnými kompozity (např. uhlíkovými vlákny) jsou skleněná vlákna cenově výhodnější, což je výhodné pro velké průmyslové aplikace:
Náklady na suroviny:Skleněné vláknopoužívá primárně levné sklo, zatímco uhlíková vlákna se spoléhají na drahý akrylonitril.
Výrobní náklady: Oba materiály vyžadují zpracování za vysoké teploty a tlaku, ale výroba uhlíkových vláken zahrnuje další složité kroky (např. polymeraci, oxidační stabilizaci, karbonizaci), což zvyšuje náklady.
Recyklace a likvidace: Uhlíková vlákna se obtížně recyklují a při nesprávném zacházení představují environmentální rizika, což vede k vyšším nákladům na likvidaci. Skleněná vlákna jsou naopak po skončení své životnosti lépe ovladatelná a ekologičtější.
Čas zveřejnění: 24. dubna 2025
