Grafiittia käytetään laajalti kemianteollisuuden laitteiden valmistuksessa sen erinomaisen korroosionkestävyyden, sähkönjohtavuuden ja lämmönkestävyyden ansiosta. Grafiitilla on kuitenkin suhteellisen heikot mekaaniset ominaisuudet, erityisesti isku- ja tärinäolosuhteissa.Lasikuitu, erittäin suorituskykyisenä komposiittimateriaalina, tarjoaa merkittäviä etuja grafiittipohjaisissa kemianteollisuuden laitteissa lämmönkestävyytensä, korroosionkestävyytensä ja erinomaisten mekaanisten ominaisuuksiensa ansiosta. Erityisiä etuja ovat:
(1) Parannettu mekaaninen suorituskyky
Lasikuidun vetolujuus voi olla jopa 3 450 MPa, mikä ylittää huomattavasti grafiitin vetolujuuden, joka tyypillisesti vaihtelee 10–20 MPa:n välillä. Yhdistämällä lasikuitua grafiittimateriaaleihin voidaan parantaa merkittävästi laitteiden mekaanista suorituskykyä, mukaan lukien iskun- ja tärinänkestävyys.
(2) Korroosionkestävyys
Lasikuitu kestää erinomaisesti useimpia happoja, emäksiä ja liuottimia. Vaikka grafiitti itsessään on erittäin korroosionkestävää,lasikuituvoi tarjota erinomaisen suorituskyvyn äärimmäisissä kemiallisissa ympäristöissä, kuten korkeissa lämpötiloissa ja paineissa, hapettavissa ilmakehissä tai fluorivetyhappoympäristöissä.
(3) Parannetut lämpöominaisuudet
Lasikuidulla on erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin (CTE), noin 5,0 × 10−7/°C, mikä varmistaa mittapysyvyyden lämpörasituksessa. Lisäksi sen korkea sulamispiste (1 400–1 600 °C) antaa erinomaisen lämmönkestävyyden. Näiden ominaisuuksien ansiosta lasikuidulla vahvistetut grafiittilaitteet säilyttävät rakenteellisen eheyden ja toimivuuden korkeissa lämpötiloissa minimaalisella muodonmuutoksella.
(4) Painoedut
Lasikuitu on tiheydeltään noin 2,5 g/cm3 hieman grafiittia painavampaa (2,1–2,3 g/cm3), mutta huomattavasti kevyempää kuin metalliset materiaalit, kuten teräs tai alumiini. Lasikuidun integrointi grafiittilaitteisiin parantaa suorituskykyä lisäämättä merkittävästi painoa, säilyttäen laitteen kevyen ja kannettavan luonteen.
(5) Kustannustehokkuus
Verrattuna muihin korkean suorituskyvyn komposiitteihin (esim. hiilikuitu), lasikuitu on kustannustehokkaampaa, mikä tekee siitä edullisen laajamittaisissa teollisissa sovelluksissa:
Raaka-ainekustannukset:Lasikuitukäyttää pääasiassa edullista lasia, kun taas hiilikuitu perustuu kalliiseen akryylinitriiliin.
Valmistuskustannukset: Molemmat materiaalit vaativat korkean lämpötilan ja paineen käsittelyä, mutta hiilikuidun tuotantoon liittyy monimutkaisia lisävaiheita (esim. polymerointi, hapetusstabilointi, hiiletys), mikä nostaa kustannuksia.
Kierrätys ja hävittäminen: Hiilikuitua on vaikea kierrättää, ja se aiheuttaa ympäristöriskejä, jos sitä käsitellään väärin, mikä johtaa korkeampiin hävityskustannuksiin. Lasikuitu on sitä vastoin helpommin käsiteltävää ja ympäristöystävällisempää elinkaaren lopussa.
Julkaisuaika: 24.4.2025
