Ydych chi'n gwybod rôl hanfodol gwydr ffibr mewn sefydlogrwydd cemegol a gwrthiant dŵr ar gyfer cymwysiadau cychod pysgota?

Yn y cais ogwydr ffibrcyfansoddion wedi'u hatgyfnerthu (GFRP), yn enwedig mewn amgylcheddau morol garw megis gweithgynhyrchu cychod pysgota GFRP, sefydlogrwydd cemegolgwydr ffibryn ffactor allweddol sy'n pennu gwydnwch a diogelwch y cynhyrchion yn y tymor hir. Mae sefydlogrwydd cemegol yn cyfeirio at allugwydr ffibri wrthsefyll cyrydiad o gyfryngau fel dŵr, asidau ac alcalïau. Ar gyfer cychod pysgota sy'n aml yn cael eu trochi mewn neu mewn cysylltiad â llynnoedd, afonydd, neu ddŵr môr (pob cyfrwng niwtral neu wan alcalïaidd), mae ymwrthedd i gyrydiad dŵr yn arbennig o hanfodol, gan effeithio'n uniongyrchol ar fywyd gwasanaeth y corff.

Dangosyddion gwerthuso sefydlogrwydd cemegol: Mae graddau cyrydiad ffibrau gwydr gan gyfryngau fel arfer yn cael ei fesur gan y dangosyddion canlynol:

1. Cyfradd colli pwysau: Y newid mewn màs ffibr cyn ac ar ôl cyrydiad.

2. Dadansoddiad exudate: Cynnwys ïonau metel alcali (fel Na⁺, K⁺) neu gydrannau gwydr eraill yn yr hydoddiant cyrydol.

3. Cyfradd colli cryfder: Graddfa'r gostyngiad mewn priodweddau mecanyddol ffibr (fel cryfder tynnol) ar ôl cyrydiad.

4. Newid diamedr ffibr: Swm y gostyngiad mewn diamedr ffibr ar ôl cyrydiad.

Mecanwaith erydiad dŵr ogwydr ffibr: Mae erydiad dŵr gwydr (yn enwedig o dan amodau gwresogi) yn broses ffisiocemegol gymhleth, gyda chyfnewid ïon a diddymu rhwydwaith yn greiddiol iddo:

1. Cyfnewid ïon (de-alcali):

ïonau metel alcali (fel Na⁺) yn y cyfnewidfa rhwydwaith gwydr gyda H⁺ yn y dŵr:

`≡Si-O-Na+H₂O → ≡Si-OH + Na⁺ + OH⁻`

Canlyniad: Mae H⁺ yn y dŵr yn lleihau, mae OH⁻ yn cynyddu, ac mae'r hydoddiant yn dod yn alcalïaidd yn raddol.

2. Diddymu Rhwydwaith (Hydrolysis):

Mae'r OH⁻ ffurfiedig yn ymosodol iawn, gan ddinistrio'r fframwaith ocsigen silicon (≡Si-O-Si≡):

`≡Si-O-Si≡ + OH⁻ → ≡Si-OH + ≡Si-O⁻`

Mae'r ≡Si-O⁻ sydd newydd ei gynhyrchu yn adweithio ymhellach â dŵr i gynnal cydbwysedd falens:

`≡Si-O⁻ + H₂O → ≡Si-OH + OH⁻`

Mae'r broses hon yn ailadrodd yn barhaus, gan arwain at ddinistrio a diddymu'r rhwydwaith gwydr yn barhaus (hydrolysis silicad).

3. Ffurfio Ffilm silica Uchel -:

Gyda diddymiad parhaus ïonau sy'n hawdd hydoddi (Na⁺, ac ati), mae "haen trwytholchi" mandyllog, silicon (SiO₂) yn ffurfio'n raddol ar yr wyneb gwydr.

Mae cyfradd diddymu'r ffilm hon, ynghyd â chyfradd treiddiad y cyfrwng cyrydol i'r tu mewn a chyfradd trylediad cynhyrchion adwaith tuag allan, ar y cyd yn pennu ymwrthedd dŵr cyffredinol y gwydr.

Gwrthiant dŵr uwch o ffibr gwydr rhydd alcali (Gwydr E):

1. Safle ymwrthedd dŵr: Alcali-ffibr gwydr rhydd (Gwydr E) > Canolig-ffibr gwydr alcali (gwydr C) > Uchel-ffibr gwydr alcali (gwydr A).

2. Dosbarthiad gradd hydrolysis:

E gwydr: gradd hydrolysis Dosbarth I (ymwrthedd dŵr gorau). Colli pwysau hynod o isel a chadw cryfder uchel.

Gwydr C: gradd hydrolysis Dosbarth II (gwrthiant dŵr cymedrol).

A gwydr: gradd hydrolysis Dosbarth III (gwrthiant dŵr gwael).

3. Rheswm allweddol: Mae gan wydr E gynnwys metel ocsid alcali hynod o isel (yn nodweddiadol<0.8%), greatly reducing the ion sources that can be dissolved by water, effectively inhibiting ion exchange and subsequent network hydrolysis processes, and significantly improving its long-term stability in water. Core requirements for fiberglass fishing boat material selection: Based on stringent requirements for service life and safety: Alkali-free glass fiber (E-glass) must be used as the reinforcing material. E-glass's excellent water resistance effectively resists the erosion from long-term immersion in lakes, rivers, and seawater, ensuring the mechanical properties of the fiberglass hull substrate (fiber) remain stable for decades, preventing problems such as hull strength reduction, delamination, and water seepage caused by fiber deterioration.

Heblaw am E-ffibr gwydr, mae ffibrau perfformiad uchel megis ffibr carbon ac aramid hefyd yn cael eu defnyddio mewn adeiladu llongau pen uchel:

1. Aramid ffibr (fel Kevlar):

Manteision: Cryfder penodol eithriadol o uchel, caledwch rhagorol, ymwrthedd effaith uwch a pherfformiad balistig. Yn addas ar gyfer cydrannau cychod gyda gofynion hynod o uchel ar gyfer cryfder tynnol, ymwrthedd effaith, a phwysau ysgafn (fel pennau bwled gwrth-bwledi mewn rhai cychod rasio a chychod patrôl).

Anfanteision: Cryfder cywasgol ac ystwythol cymharol isel, yn dueddol o byclau micro; cost uwch. Ddim yn addas ar gyfer prif strwythurau cragen sy'n destun llwythi cywasgol/hyblyg uchel, gan gyfyngu ar ei ystod cymhwysiad (-cychod bach perfformiad uchel gyda chyfyngiadau pwysau llym). 2. Carbon Fiber:

Manteision: Mae ganddo'r cryfder penodol uchaf a'r modwlws penodol (anystwythder) ymhlith ffibrau atgyfnerthu a ddefnyddir yn gyffredin, ynghyd ag ymwrthedd blinder rhagorol a pherfformiad tymheredd uchel. Mae'n ddewis delfrydol ar gyfer ysgafnhau eithafol ac anystwythder hynod-.

Anfanteision: Cost hynod o uchel.

Cymwysiadau: Fe'i defnyddir yn bennaf yn strwythur rhannol neu gyflawn llongau perfformiad uchel megis cychod hwylio'r haen uchaf, cychod hwylio a chychod cyflym milwrol, lle mae gofynion llym iawn ar gyfer pwysau ysgafn ac anystwythder. Mae ei gost uchel yn cyfyngu ar ei-gymhwysiad ar raddfa fawr ar gychod pysgota cyffredin.

Ar gyfer cychod pysgota gwydr ffibr, mae ardal ymgeisio ar raddfa fawr sy'n sensitif i ddibynadwyedd a chost tymor hir, alcali-ffibr gwydr rhad ac am ddim (E-gwydr) yn ddeunydd atgyfnerthu craidd anadnewyddadwy oherwydd ei wrthwynebiad dŵr uwch (gradd hydrolysis Dosbarth I), priodweddau mecanyddol cynhwysfawr da, a chost gymharol resymol. Dealltwriaeth ddofn o fecanwaith erydiad dŵr a manteision gwrthsefyll cyrydiad gwydr E yw'r sail wyddonol ar gyfer sicrhau gwasanaeth diogel cychod pysgota gwydr ffibr ers degawdau a gwrthsefyll erydiad amgylcheddol morol. Mae ffibrau perfformiad uchel fel ffibr carbon ac aramid yn chwarae rhan atodol mewn cymwysiadau llongau arbennig sy'n dilyn perfformiad eithaf.