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江蘇潤江復(fù)合材料科技有限公司
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玻璃鋼,玻璃鋼制品

作者:創(chuàng)始人 日期:2021-12-01 人氣:780

玻璃鋼,學(xué)名纖維增強(qiáng)塑料,俗稱FRP(Fiber Reinforced Plastics),即纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料。根據(jù)采用的纖維不同分為:玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料(GFRP)、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料(CFRP)、硼纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料等。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強(qiáng)材料,以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是由增強(qiáng)纖維和基體組成。纖維(或晶須)的直徑很小,一般在10μm以下,缺陷較少又較小,斷裂應(yīng)變約為千分之三十以內(nèi),是脆性材料,易損傷、斷裂和受到腐蝕?;w相對(duì)于纖維來說,強(qiáng)度、模量都要低很多,但可以經(jīng)受住大的應(yīng)變,往往具有粘彈性和彈塑性,是韌性材料。

第一部分,玻璃鋼制品,即以玻璃鋼為生產(chǎn)材料的產(chǎn)品,玻璃鋼由于其物理性能的原因,有以下優(yōu)缺點(diǎn):

一、優(yōu)點(diǎn)

1、輕質(zhì)高強(qiáng)

相對(duì)密度在1.5~2.0之間,只有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強(qiáng)度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強(qiáng)度可以與高級(jí)合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中,都具有卓越成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均能達(dá)到400Mpa以上。

2、耐腐蝕

FRP是良好的耐腐材料,對(duì)大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應(yīng)用到化工防腐的各個(gè)方面,正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。

3、電性能好

是優(yōu)良的絕緣材料,用來制造絕緣體。高頻下仍能保護(hù)良好介電性。微波透過性良好,已廣泛用于雷達(dá)天線罩。

4、熱性能良好

FRP熱導(dǎo)率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m?h?K),只有金屬的1/100~1/1000,是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時(shí)超高溫情況下,是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料,能保護(hù)宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。

5、可設(shè)計(jì)性好

(1)可以根據(jù)需要,靈活地設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,來滿足使用要求,可以使產(chǎn)品有很好的整體性。

(2)可以充分選擇材料來滿足產(chǎn)品的性能,如:可以設(shè)計(jì)出耐腐的,耐瞬時(shí)高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強(qiáng)度的、介電性好的,等等。

6、工藝性優(yōu)良

(1)可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來靈活地選擇成型工藝。

(2)工藝簡單,可以一次成型,經(jīng)濟(jì)效果突出,尤其對(duì)形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品,更突出它的工藝優(yōu)越性。

二、缺點(diǎn)

1、彈性模量低

FRP的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼(E=2.1×105)小10倍,因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足,容易變形。

可以做成薄殼結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu),也可通過高模量纖維或者做加強(qiáng)筋等形式來彌補(bǔ)。

2、長期耐溫性差

一般FRP不能在高溫下長期使用,通用聚酯FRP在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降,一般只在100℃以下使用;通用型環(huán)氧FRP在60℃以上,強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是可能的。

3、老化現(xiàn)象

老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷,F(xiàn)RP也不例外,在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。

4、剪切強(qiáng)度低

層間剪切強(qiáng)度是靠樹脂來承擔(dān)的,所以很低??梢酝ㄟ^選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力,主要的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),盡量避免使層間受剪。

第二部分,玻璃鋼制品的行業(yè)用途

1、建筑行業(yè):冷卻塔、玻璃鋼門窗、建筑結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)設(shè)備及裝飾件、玻璃鋼平板、波形瓦、裝飾板、玻璃鋼蓋板、衛(wèi)生潔具及整體衛(wèi)生間、桑拿浴室、沖浪浴室、建筑施工模板、儲(chǔ)倉建筑、混凝土模板、筋材以及太陽能利用裝置等。

2、化學(xué)化工行業(yè):耐腐蝕管道、貯罐貯槽、耐腐蝕輸送泵及其附件、耐腐閥門、格柵、通風(fēng)設(shè)施,以及污水和廢水的處理設(shè)備及其附件等等。

3、汽車及鐵路交通運(yùn)輸行業(yè):汽車殼體及其他部件,全塑微型汽車,大型客車的車體外殼、車門、內(nèi)板、主柱、地板、底梁、保險(xiǎn)杠、儀表屏,小型客貨車,以及消防罐車、冷藏車、拖拉機(jī)的駕駛室及機(jī)器罩等。

4、鐵路運(yùn)輸方面,有火車窗框、車內(nèi)頂彎板、車頂水箱、廁所地板、行李車車門、車頂通風(fēng)器、冷藏車門、儲(chǔ)水箱,以及某些鐵路通訊設(shè)施等。

5、公路建設(shè)方面,有交通路標(biāo)、隔離墩、標(biāo)志樁、標(biāo)志牌、公路護(hù)欄等等,船艇及水上運(yùn)輸行業(yè)。

6、內(nèi)河客貨船、漁船、氣墊船、各類游艇、賽艇、高速艇、救生艇、交通艇,以及玻璃鋼航標(biāo)浮鼓及系船浮筒等等。

7、電氣工業(yè)及通訊工程:有滅弧設(shè)備、電纜保護(hù)管,發(fā)電機(jī)定子線圈和支撐環(huán)及錐殼,絕緣管、絕緣桿,電動(dòng)機(jī)護(hù)環(huán),高壓絕緣子,標(biāo)準(zhǔn)電容器外殼,電機(jī)冷卻用套管,發(fā)電機(jī)擋風(fēng)板等強(qiáng)電設(shè)備;配電箱及配電盤,絕緣軸,玻璃鋼罩等電器設(shè)備;印刷線路板、天線、雷達(dá)罩等電子工程應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及人民生活水平的提高,許多民用玻璃鋼產(chǎn)品大量地被開發(fā),例如許多城市雕塑、工藝美術(shù)造型,快餐桌椅、摩托車部件、玻璃鋼花盆、安全帽、高級(jí)游樂設(shè)備、家用電器外殼等,都成功地被大量應(yīng)用。


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