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Polímero reforçado com fibra de vidro (GFRP)É um material de alto desempenho composto por fibras de vidro como agente de reforço e uma resina polimérica como matriz, utilizando processos específicos. Sua estrutura central consiste em fibras de vidro (como, por exemplo,Vidro E, vidro S ou vidro AR de alta resistência) com diâmetros de 5∼25μm e matrizes termofixas como resina epóxi, resina poliéster ou vinil éster, com uma fração de volume de fibra tipicamente atingindo 30%∼70% [1-3]. O GFRP exibe excelentes propriedades, como uma resistência específica superior a 500 MPa/(g/cm3) e um módulo específico superior a 25 GPa/(g/cm3), além de possuir características como resistência à corrosão, resistência à fadiga, um baixo coeficiente de expansão térmica [(7∼12)×10−6 °C−1] e transparência eletromagnética.

Na área aeroespacial, a aplicação de PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro) começou na década de 1950 e tornou-se um material fundamental para reduzir a massa estrutural e melhorar a eficiência de combustível. Tomando como exemplo o Boeing 787, o PRFV representa 15% de suas estruturas não estruturais, sendo utilizado em componentes como carenagens e winglets, alcançando uma redução de peso de 20% a 30% em comparação com as ligas de alumínio tradicionais. Após a substituição das vigas do piso da cabine do Airbus A320 por PRFV, a massa de um único componente diminuiu em 40% e seu desempenho em ambientes úmidos melhorou significativamente. No setor de helicópteros, os painéis internos da cabine do Sikorsky S-92 utilizam uma estrutura sanduíche de PRFV em formato de colmeia, alcançando um equilíbrio entre resistência ao impacto e retardância à chama (em conformidade com a norma FAR 25.853). Em comparação com o polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP), o custo da matéria-prima do GFRP é reduzido em 50% a 70%, proporcionando uma vantagem econômica significativa em componentes não estruturais. Atualmente, o GFRP está formando um sistema de aplicação com gradiente de materiais em conjunto com a fibra de carbono, promovendo o desenvolvimento iterativo de equipamentos aeroespaciais visando a redução de peso, a longa vida útil e o baixo custo.

Do ponto de vista das propriedades físicas,GFRPO GFRP também apresenta vantagens notáveis ​​em termos de leveza, propriedades térmicas, resistência à corrosão e funcionalização. Em relação à leveza, a densidade da fibra de vidro varia de 1,8 a 2,1 g/cm³, o que corresponde a apenas 1/4 da densidade do aço e 2/3 da densidade da liga de alumínio. Em experimentos de envelhecimento em alta temperatura, a taxa de retenção de resistência ultrapassou 85% após 1.000 horas a 180 °C. Além disso, o GFRP imerso em uma solução de NaCl a 3,5% por um ano apresentou uma perda de resistência inferior a 5%, enquanto o aço Q235 apresentou uma perda de massa por corrosão de 12%. Sua resistência a ácidos é notável, com uma taxa de variação de massa inferior a 0,3% e uma taxa de expansão volumétrica inferior a 0,15% após 30 dias em uma solução de HCl a 10%. Amostras de GFRP tratadas com silano mantiveram uma taxa de retenção de resistência à flexão superior a 90% após 3.000 horas.

Em resumo, devido à sua combinação única de propriedades, o GFRP é amplamente aplicado como um material de núcleo aeroespacial de alto desempenho no projeto e fabricação de aeronaves, possuindo significativa importância estratégica na indústria aeroespacial moderna e no desenvolvimento tecnológico.