berita

Polimer yang Diperkuat Fiberglass (GFRP)adalah material berkinerja tinggi yang terbuat dari serat kaca sebagai penguat dan resin polimer sebagai matriks, menggunakan proses khusus. Struktur intinya terdiri dari serat kaca (sepertiKaca elektronikGFRP (kaca S, atau kaca AR berkekuatan tinggi) dengan diameter 5∼25μm dan matriks termoset seperti resin epoksi, resin poliester, atau vinil ester, dengan fraksi volume serat biasanya mencapai 30%∼70% [1-3]. GFRP menunjukkan sifat-sifat yang sangat baik seperti kekuatan spesifik melebihi 500 MPa/(g/cm3) dan modulus spesifik melebihi 25 GPa/(g/cm3), sekaligus memiliki karakteristik seperti ketahanan korosi, ketahanan lelah, koefisien muai termal yang rendah [(7∼12)×10−6 °C−1], dan transparansi elektromagnetik.

Di bidang kedirgantaraan, penerapan GFRP dimulai pada tahun 1950-an dan kini telah menjadi material kunci untuk mengurangi massa struktur dan meningkatkan efisiensi bahan bakar. Sebagai contoh, Boeing 787 menggunakan GFRP untuk 15% struktur non-penahan beban utamanya, yang digunakan pada komponen seperti fairing dan winglet, sehingga menghasilkan pengurangan bobot sebesar 20% hingga 30% dibandingkan dengan paduan aluminium tradisional. Setelah balok lantai kabin Airbus A320 diganti dengan GFRP, massa salah satu komponen berkurang hingga 40%, dan kinerjanya di lingkungan lembap meningkat secara signifikan. Di sektor helikopter, panel interior kabin Sikorsky S-92 menggunakan struktur sandwich sarang lebah GFRP, yang menghasilkan keseimbangan antara ketahanan benturan dan ketahanan api (memenuhi standar FAR 25.853). Dibandingkan dengan Polimer yang Diperkuat Serat Karbon (CFRP), biaya bahan baku GFRP berkurang 50% hingga 70%, memberikan keuntungan ekonomi yang signifikan dalam komponen-komponen non-penahan beban primer. Saat ini, GFRP sedang membentuk sistem aplikasi gradien material dengan serat karbon, yang mendorong pengembangan iteratif peralatan kedirgantaraan menuju bobot yang lebih ringan, masa pakai yang lebih lama, dan biaya rendah.

Dari sudut pandang sifat fisik,GFRPjuga memiliki keunggulan luar biasa dalam hal peringanan, sifat termal, ketahanan korosi, dan fungsionalisasi. Mengenai peringanan, kerapatan serat kaca berkisar antara 1,8∼2,1 g/cm3, yang hanya 1/4 kerapatan baja dan 2/3 kerapatan paduan aluminium. Dalam percobaan penuaan suhu tinggi, tingkat retensi kekuatan melebihi 85% setelah 1.000 jam pada 180 °C. Lebih lanjut, GFRP yang direndam dalam larutan NaCl 3,5% selama satu tahun menunjukkan kehilangan kekuatan kurang dari 5%, sementara baja Q235 mengalami kehilangan berat akibat korosi sebesar 12%. Ketahanan asamnya menonjol, dengan laju perubahan massa lebih rendah dari 0,3% dan laju ekspansi volume lebih rendah dari 0,15% setelah 30 hari dalam larutan HCl 10%. Spesimen GFRP yang diolah dengan silana mempertahankan tingkat retensi kekuatan lentur melebihi 90% setelah 3.000 jam.

Singkatnya, karena kombinasi sifat-sifatnya yang unik, GFRP diaplikasikan secara luas sebagai material inti kedirgantaraan berkinerja tinggi dalam desain dan pembuatan pesawat terbang, memegang kepentingan strategis yang signifikan dalam industri kedirgantaraan modern dan pengembangan teknologi.