玻璃钢的含义、特性、缺点及生产方法leyu乐鱼体育官方网站

　　玻璃钢的含义、特性、缺点及生产方法 br2011年09月23日br玻璃硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等特点；而钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点。因此，人们开始设想能不能制造出一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质，又具有钢铁一样坚硬不碎特点的材料。于是经过不断的试验，就产生了玻璃钢这种复合材料。 玻璃钢的含义 玻璃钢学名叫玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻

　　玻璃钢的含义、特性、缺点及生产方法玻璃钢的含义、特性、缺点及生产方法2011年09月23玻璃硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等特点；而钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点。因此，人们开始设想能不能制造出一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质，又具有钢铁一样坚硬不碎特点的材料。于是经过不断的试验，就产生了玻璃钢这种复合材料。玻璃钢的含义玻璃钢学名叫玻璃纤维增强塑料。它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。这里所说的复合材料是指当一种材料不能满足使用要求时，需要将两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃成分，也具有像玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，因此，历史上形成了“玻璃钢”这个通俗易懂的名称。由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等。玻璃钢这个概念已不能概括这些新型纤维制成的高性能纤维增强复合材料。我们将这些称为玻璃钢复合材料。玻璃钢（FRP）的特性：(1)轻质高强相对密度在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，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、leyu乐鱼体育官方网站宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。(2)电性能好是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线)热性能良好FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（mhK），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，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。(4)耐腐蚀性能好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。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。(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。可以充分选择材料来满足产品的性能，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，更突出它的工艺优越性。玻璃钢的缺点：弹性模量低FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。可以做成薄壳结构、夹层结构，leyu乐鱼体育官方网站也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。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。老化现象老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，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。层间剪切强度低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FRP的生产方法：基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。模压法：主要使用国家有德国等。FTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等（见第十一章）。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。近年来，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。