玻璃钢leyu乐鱼体育官方网站的基本性能

　　本文章从各个方面介绍了玻璃钢的基本性能，从玻璃钢的最基本的结构入手，讲诉了玻璃钢的基本性能各个细节，深入浅出，容易理解，再配上图示，是广大初学者应该观看的。

　　第二章玻璃钢的基本性能玻璃钢的基本性能主要取决于其两大组分和它们之间的结合，即玻璃纤维、热固性树脂或热塑性树脂、纤维和树脂间的界面。使用最广的热固性树脂是不饱和聚酯树脂。此外还有环氧树脂、乙烯基酯树脂和酚醛树脂，以及某些特种用途的树脂（如有机硅、聚酷亚胺、苯并咪唑等）。由热固性树脂制成的玻璃钢称做热固性玻璃钢。把不同树脂和各种玻璃纤维制品复合，就可制成各种不同性能的玻璃钢制品。用玻璃纤维增强热塑性树脂称做热塑性玻璃钢，常用的热塑性树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、饱和聚酯、丙烯睛—丁二烯—苯乙烯（（!#）树脂等。我国目前大量生产的是热固性玻璃钢。常用的玻璃纤维制品有无碱、中碱的玻璃纤维布，无碱、中碱的无捻玻璃纤维布（方格布），无碱、中碱的无捻玻璃纤维纱等。玻璃钢集中了玻璃纤维及合成树脂的特性，具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀、电绝缘性好，透过电磁波、隔音、减震和耐瞬时高温烧蚀等特点。因此，玻璃钢已成为国防和国民经济建设中不可缺少的重要材料之一。第一节玻璃钢的力学性能玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高，这是金属材料和其它材料无法相比的。这里，我们要提一下强度的概念。强度通常是指单位面积所能承受的最大荷载，超过这个荷载，材料就破坏了。强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册曲强度和剪切强度。例如说聚酯玻璃钢抗拉强度!#$%&，是指每平方厘米截面可承受!##’(的拉力。玻璃钢轻质高强的性能，来源于较低的树脂密度（浇铸体密度右）以及玻璃纤维的高抗伸强度（普通钢材的,倍以上）。玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。从高树脂含量的玻璃毡制品到低树脂含量的玻璃钢缠绕制品（密度!*!），玻璃钢的密度只有普碳钢的)-左右。玻璃经高温熔融、快速拉成细丝时，由于比表面积增大，玻璃纤维内部及表面就难以存在大缺陷，所以玻璃纤维的强度就非常高，常用的是无碱铝硼硅酸盐纤维，其一般性能如表!4。近年来各国所用的玻璃纤维趋向于向粗直径发展，通用的是)04，采用池窑拉丝。采用粗直径纤维既不影响玻璃钢的性能，纤维的产量又可以大幅度提高（因为产量和直径成平方关系）。也有采用直径!#4以上的玻璃纤维。玻璃钢所用的玻璃纤维一般是把单丝并成线或粗纱，或进一步制成织物及做成毡来使用。从表!各种纤维的强度比较性能羊毛棉纱亚麻尼龙生丝第二章玻璃钢的基本性能性能羊毛棉纱亚麻尼龙生丝三种基本类型的玻璃钢（一）单向纤维增强的玻璃钢这一类玻璃钢，玻璃纤维定向排列在一个方向，它是用连续纱或单丝片铺层的。在纤维方向上，有很高的弹性模量和强度，其纤维方向的强度可高达’))),-.，但在垂直纤维方向上，其强度很低。只有严格的单向受力情况下，才使用这类玻璃钢。其纤维体积含量可以高达&)!。（二）双向纤维增强的玻璃钢这类玻璃钢是用双向织物铺展的，其玻璃纤维体积含量可达（三）准各向同性玻璃钢这类玻璃钢是用短切纤维毡或模塑料制成的，制品中各向强度基本接玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册近，纤维体积含量一般小于!#，适用于强度、刚度要求不高或荷载不很清楚而只能要求各向同性的产品。在玻璃钢$复合材料中，力学性能在相当大的程度上取决于增强材料，有人把它比做是材料的筋骨。古代增强材料主要是麻和棉纤维以及丝绸类。到了%年代，玻璃纤维开始占增强材料的绝大多数。在此后相当长一段时期里，用玻璃纤维作增强材料的复合材料（即玻璃钢）仍然占主要地位、但随着工业的发展，不同的时期相继出现了新的材料，在&年代研制了高模量碳纤维、硼纤维。’年代，又改变了玻璃成分，研究了型高强玻璃纤维。到了*年代，先后又开发了凯芙拉纤维等。见表+所示。增强材料多品种的开发，为复合材料的应用开辟了新的领域和广阔的途径。几种增强材料的性能纤维种类密度拉伸强度极限（-./）拉伸模量0—玻璃纤维+1+34—玻璃纤维+1+3)—玻璃纤维+1(—玻璃纤维+1型高模量碳纤维21型高强度碳纤维21聚芳香酰胺纤维6789/:,+321+13%剑麻21硼纤维+1碳化硅纤维+1玻璃钢$复合材料的力学性能具有明显的方向性，这是与金属材料不同的。金属材料，不论在任何方向，强度和弹性模量几乎完全相同。而对于木材、玻璃钢等，沿纤维方向的强度和弹性模量就比垂直于纤维方向上的要高得多。象金属那样强度不随方向变化而变化的材料称为各向同性材料，而象玻璃钢、木材、钢筋混凝土等，它们的强度随方向不同而变化，称它们是各向异性材料。玻璃钢等人造的复合材料还可以人为地变化纤维方向和数量来达到某种特定的强度要求。例如，我们采用2：2玻璃布（指经向纤维和纬向第二章玻璃钢的基本性能纤维量为!：!）制造的玻璃钢，其经向和纬向强度几乎是相等的。但在其它方向上强度则较低，如在#$方向上强度比经、纬向强度!%!）环氧玻璃钢的抗拉性能性能方向比例极限!+0拉伸弹性模量（2./）!13的玻璃布制成环氧玻璃钢，它们经向和纬向纤维量差别较大，因此在这两个方向上的拉伸、压缩、扭转强度都大不相同，如表&!）环氧玻璃钢的力学性能性能拉伸压缩扭转强度的概念前面已经讲过，它是指材料破坏时，物体内的最大应力值，按照受力情况可分为拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等。如图&所示矩形杆的受力状态称为拉伸。此时我们取拉伸荷载等于!，杆的横断面积为，那么拉伸应力就等于拉伸示意图材料在初始受力时，有一段时间内它的应力与其应变（受拉伸长变形与原长度之比）成正比，我们称它为弹性阶段。弹性阶段的最大应力值，称为比例极限。材料在比例极限内是不会破坏的。所以，也常称之为设计强度。在弹性阶段，应力成正比，变成等式后加进一个常数!，就是弹性模数，是常数值，它只与材料有关：是反映材料抵抗变形能力大小的参数。若把截面积又称为抗拉刚度。用刚度概念来具体说明该构件抵抗抗伸变形的能力就更全面了。构件上作用的是与它相反方向荷载时。这时构件就受压缩，见图!所示。构件受压缩时也有应力、应变、强度、弹性模量、刚度等，其定义和拉伸时一样，只是荷载方向相反而已。值得注意的是人们常常有一种误解，认为资料中所列举的强度数据就是实际构件的强度数据。其实这两者截然不同，差异较大。例如手糊聚酯玻璃钢板，小试件抗伸强度可达!%%!’%()*，而在同样原材料的$+,-+的大型构件上取下一块试样，它的抗伸强度只有.%%()*。这是因为两者的制造操作条件不同，大块板工艺条件不如小试件那样理想。因此，在采用各类资料、第二章玻璃钢的基本性能书籍所给出的强度数据时，一定要注意你所设计的构件工艺制造条件和一般小试件之间的差异，否则将会出现问题。此外，还要注意玻璃钢!复合材料层间强度和弹性模量低的特点。层间是薄弱环节，因为层间没有增强纤维，所以它的层间剪切和层间抗伸强度都较低，充其量也只是树脂本身的强度。这个特点告诫人们在设计和制造玻璃钢制品时，除工艺制造时尽量使布层间粘牢外，设计上应使层间应力降到最 低，防止层间破坏情况出现。例如，#$ *$+,-，层间抗伸强度还要低些。玻璃钢的弹性模量比木材大* 倍，但比一般结构钢小.# 倍。因此，在玻 璃钢结构中，常感刚性不足，会出现较大的变形。为了改善这一缺点，可采用 夹层结构，亦可通过应用高模量纤维或中空纤维等来解决。 压缩示意图可以看成：01, 刚性2 优质木材 竹材。第二节 物理性能 玻璃钢具有密度小，良好的介电绝缘性能和良好的隔热性能以及吸水 性、热膨胀性能等。 一、密度 玻璃钢密度介于.’ 玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册还要轻! 左右，而机械强度却很高，某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。例如某些环氧玻璃钢，其拉伸、弯曲和压缩强复均达到$%%&’( 以上。按比强 度计算，玻璃钢不仅大大超过普通碳钢，而且可达到和超过某些特殊合金钢 的水平。 玻璃钢与几种金属的密度、抗伸强度和比强度比较见表) 几种材料的性能比较材料名称 密度 拉伸强度（&’(） 比强度 0%12

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