玻璃纤维增强塑料优缺点介绍

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2021年2月18日12:57:50 评论 20
摘要

玻璃纤维(fibre)加强塑料(FRP(玻璃钢))俗称玻璃钢,是种以璃纤维(fibre)玻加强不饱和聚酯、环氧树脂(resin)与酚醛树脂(resin)为基体材料(Material Science)的复合塑料。作为复合材料(Material Science)的一种,玻璃钢因其独特的性能优势,在航空航

玻璃纤维(fibre)加强塑料(FRP(玻璃钢))俗称玻璃钢,是种以璃纤维(fibre)玻加强不饱和聚酯、环氧树脂(resin)与酚醛树脂(resin)为基体材料(Material Science)的复合塑料。作为复合材料(Material Science)的一种,玻璃钢因其独特的性能优势,在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、建材卫浴和环卫工程等等相干行业中得到了普遍应用(application)。

依据所采用的纤维(fibre)不同,玻璃纤维(fibre)加强塑料分为玻璃纤维(fibre)加强复合塑料(GFRP(玻璃钢))、碳纤维(fibre)加强复合塑料(CFRP(玻璃钢))和硼纤维(fibre)加强复合塑料等。它以玻璃纤维(fibre)及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)为加强材料(Material Science),以合成树脂(resin)为基体材料(Material Science)。纤维(fibre)加强复合材料(Material Science)是由加强纤维(fibre)和基体组成(Form)的。纤维(fibre)(或晶须)的直径很小,一般(commonly)小于10微米,是脆性材料(Material Science),易损伤、断裂和受腐蚀(corrosion)。基体具有黏弹性和弹塑性,是韧性材料(Material Science)。

玻璃纤维(fibre)加强塑料的相对密度(density)在1.5~2.0之间,只有碳钢的四分之一~五分之一,但拉伸强度(Strength)却靠近以至超越碳素钢,强度(Strength)可以(Sure)与高级合金钢媲美。因而,玻璃纤维(fibre)加强塑料在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其余需要减轻自重的制品中应用(application)普遍。某些环氧玻璃钢的拉伸、弯曲和压缩强度(Strength)以至能达到400兆帕(Mpa)以上。

主要缺陷:

1.弹性模量小 弹性模量比木料大两倍,但比钢小,因而产品(product)刚性缺乏,轻易变形。但可以(Sure)做成薄壳构造或夹层构造,也可经过高模量纤维(fibre)或做加强筋等形式(form)来弥补。

2.长期耐温性差 FRP(玻璃钢)一般(commonly)不可以在高温(high temperature)下长期使用(Use),通用型聚酯FRP(玻璃钢)在50℃以上时强度(Strength)就会明显下降,一般(commonly)只在100℃以下使用(Use);通用型环氧FRP(玻璃钢)在60℃以上时强度(Strength)有明显下降。但可以(Sure)选择耐高温(high temperature)树脂(resin),使其长期工作温度保持在200℃~300℃之间。

3.层间剪切强度(Strength)低 层间剪切强度(Strength)是靠树脂(resin)来承担的,所以很低。可以(Sure)经过选择工艺(Technology)、使用(Use)偶联剂等办法来加强层间黏结力,在产品(product)设计时应尽量防止层间受损。

主要优点:

1.耐腐蚀(corrosion)性能好 对大气、水和一般(commonly)浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵御力,已被适用于化工防腐(Anticorrosive)的方方面面,正在代替碳钢、不锈钢、木料、有色金属等。

2.介电性能好 是优良的绝缘材料(Material Science),可用来制造绝缘体。高频下仍能保持杰出介电性。

3.热性能杰出 热导率低,室温下为1.25千焦/(米·时·开)~1.67千焦/(米·时·开),只有金属的十分之一0~十分之一00,是优良的绝热材料(Material Science)。在刹时超高温(high temperature)状况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料(Material Science),能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲击。

4.可设计性强 可充分选择多种材料(Material Science)来满意不同产品(product)的特性,如可以(Sure)设计成耐腐的、耐刹时高温(high temperature)的、产品(product)某方面有特别高强度(Strength)的、介电性特别好的等各类类型。

5.工艺(Technology)性优良 可依据产品(product)的形状、技能要求、用途(purpose)及数量来灵活地选择成型(Forming)工艺(Technology);工艺(Technology)简单,可以(Sure)一次成型(Forming),特别是对形状复杂、不容易成型(Forming)、数量少的产品(product)来讲,其工艺(Technology)更显优越(superior)。

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