玻璃钢基础知识和性能特点玻璃钢是近几十年来发展迅速的一种复合材料。玻璃纤维产量的70%都是用来制造玻璃钢。由于玻璃钢是一种复合材料,其性能的适应范围非常广泛,因此它的市场开发前景十分广阔。我国玻璃钢工业经过多年来的发展,已在国民经济各个领域中取得了成功的应用,例如采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇、游艇,以及汽车制造业等,节约了不少钢材,在经济建设中发挥了重要的作用。 大连玻璃钢 一、玻璃钢的定义 玻璃钢学名纤维增强塑料,俗称FRP(Fiber Reinforced Plastics),即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP),碳纤维增强复合塑料(CFRP),硼纤维增强复合塑料等。玻璃钢是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料,由于所使用的树脂品种不同,有聚酯玻璃钢(用玻纤增强的不饱和聚酯树脂材料)、环氧玻璃钢(用玻纤增强的环氧树脂材料)、酚醛玻璃钢之别。 玻璃钢材料具有基体树脂所无法比拟的优异性能,例如材料的整体性、高机械性能、耐冲击性能、耐腐蚀性能、良好的介电性能和尺寸稳定性能以及材料的耐久性等等,这使得玻璃钢材料在各个领域,均获得了广泛的应用。 二、玻璃钢制品的分类 玻璃钢作为复合材料的一种,因其独特的性能优势,已在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等等相关十多个行业中广泛应用,又因其易造型可定制和色彩随意调配的特点,深受商家和销售者的青睐,占有越来越大的市场比分。目前常见的玻璃钢制品分类如下: 1、玻璃钢罐:玻璃钢储罐,盐酸储罐,硫酸储罐,反应罐,防腐储罐,化工储罐,运输储罐,食品罐,消防罐等; 2、玻璃钢管:玻璃钢管道,玻璃钢夹砂管,玻璃钢风管,玻璃钢电缆管,玻璃钢顶管,玻璃钢工艺管等; 3、塔器:干燥塔,洗涤塔,脱硫塔,酸雾净化塔,交换柱等; 4、卫生间:卫生间底盘,卫生间顶板; 5、其他:角钢,线槽,拉挤型材,三通,四通,玻璃钢格栅等。 三、玻璃钢材料的性能特点 1、玻璃钢材料的性能优点 (1) 轻质高强 玻璃钢相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及其他需要减轻自重的制品应用中,具有**成效。通过使用万测TSE504C微机控制电⼦万能试验机进行试验,某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度能达到400Mpa以上。 (2) 耐腐蚀 FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。它已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。 大连顺锦玻璃钢 (3) 电性能好 FRP是优良的绝缘材料,可用来制造绝缘体,高频下仍能保证良好介电性,微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。 (4) 热性能良好 FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,玻璃钢是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。 (5) 可设计性好 可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性,如:可以设计出耐腐的、耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的等等。 (6) 工艺性优良 可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更能突出它的工艺优越性。 2、玻璃钢材料的性能缺点 (1) 弹性模量低 FRP的弹性模量比木材大两倍,但比钢(E=2.1×105)小10倍,因此在产品结构中常感到刚性不足,容易变形。因此可以做成薄壳结构、夹层结构,也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。 (2) 长期耐温性差 一般FRP不能在高温下长期使用,通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降,一般只在100℃以下使用;通用型环氧FRP在60℃以上,强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂,使长期工作温度在200~300℃是可能的。若想测试FPR制品在高温下的物理性能变化,可使用配备有高低温箱的万测TSE504C微机控制电⼦万能试验机进行试验,其中高低温箱可为试验提供-70℃~350℃区间内的环境温度。 (3) 老化现象 老化现象是塑料的共同缺陷,FRP也不例外,玻璃钢在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。 (4) 剪切强度低 玻璃钢层间剪切强度是靠树脂来承担的,所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力,最主要的是在产品设计时,尽量避免使层间受剪。 下一篇玻璃钢的维护方式
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