Polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP)Es un material de alto rendimiento compuesto por fibras de vidrio como agente de refuerzo y una resina polimérica como matriz, mediante procesos específicos. Su estructura central está formada por fibras de vidrio (comoVidrio E, vidrio S o vidrio AR de alta resistencia) con diámetros de 5∼25 μm y matrices termoendurecibles como resina epoxi, resina de poliéster o éster de vinilo, con una fracción de volumen de fibra que típicamente alcanza el 30%∼70% [1-3]. El GFRP exhibe excelentes propiedades como una resistencia específica que supera los 500 MPa/(g/cm3) y un módulo específico que supera los 25 GPa/(g/cm3), a la vez que posee características como resistencia a la corrosión, resistencia a la fatiga, un bajo coeficiente de expansión térmica [(7∼12)×10−6 °C−1] y transparencia electromagnética.
En el sector aeroespacial, el uso del PRFV comenzó en la década de 1950 y se ha convertido en un material clave para reducir la masa estructural y mejorar la eficiencia del combustible. En el Boeing 787, por ejemplo, el PRFV representa el 15 % de sus estructuras portantes no primarias, utilizadas en componentes como carenados y winglets, logrando una reducción de peso de entre el 20 % y el 30 % en comparación con las aleaciones de aluminio tradicionales. Tras la sustitución de las vigas del suelo de la cabina del Airbus A320 por PRFV, la masa de un solo componente se redujo en un 40 % y su rendimiento en entornos húmedos mejoró significativamente. En el sector de los helicópteros, los paneles interiores de la cabina del Sikorsky S-92 utilizan una estructura sándwich de PRFV en panal, logrando un equilibrio entre la resistencia al impacto y la resistencia al fuego (cumpliendo con la norma FAR 25.853). En comparación con el polímero reforzado con fibra de carbono (PRFC), el coste de la materia prima del PRFV se reduce entre un 50 % y un 70 %, lo que supone una importante ventaja económica en componentes no primarios de soporte de carga. Actualmente, el PRFV está formando un sistema de aplicación de gradiente de material con fibra de carbono, lo que impulsa el desarrollo iterativo de equipos aeroespaciales hacia la ligereza, la larga vida útil y el bajo coste.
Desde la perspectiva de las propiedades físicas,PRFVTambién posee ventajas excepcionales en términos de aligeramiento, propiedades térmicas, resistencia a la corrosión y funcionalización. Con respecto al aligeramiento, la densidad de la fibra de vidrio varía de 1.8∼2.1 g/cm³, que es solo 1/4 de la del acero y 2/3 de la de la aleación de aluminio. En experimentos de envejecimiento a alta temperatura, la tasa de retención de la resistencia superó el 85% después de 1000 horas a 180 °C. Además, el GFRP sumergido en una solución de NaCl al 3.5% durante un año mostró una pérdida de resistencia inferior al 5%, mientras que el acero Q235 tuvo una pérdida de peso por corrosión del 12%. Su resistencia al ácido es prominente, con una tasa de cambio de masa inferior al 0.3% y una tasa de expansión de volumen inferior al 0.15% después de 30 días en una solución de HCl al 10%. Las muestras de GFRP tratadas con silano mantuvieron una tasa de retención de la resistencia a la flexión superior al 90% después de 3000 horas.
En resumen, debido a su combinación única de propiedades, el GFRP se aplica ampliamente como material aeroespacial central de alto rendimiento en el diseño y fabricación de aeronaves, y tiene una importancia estratégica significativa en la industria aeroespacial moderna y el desarrollo tecnológico.
Hora de publicación: 15 de octubre de 2025
