玻璃鋼材料的優缺點
發布者: 正州環保 時間:2021-12-7 15:15:39
玻璃鋼(FRP)亦稱作GRP,即纖維強(qiáng)化塑料,一般指用玻璃(lí)纖維增強不飽和聚脂、環氧樹脂與酚(fēn)醛樹脂基體。以玻璃(lí)纖維或其製品作增強材料的增強塑料,稱謂為玻璃纖維增強塑料,或稱謂(wèi)玻璃鋼。由於所使用的樹脂(zhī)品種不同(tóng),玻璃鋼風機,因此有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。質輕而硬,不(bú)導電(diàn),機械強度高,回收利用少,耐腐蝕(shí)。可(kě)以代替鋼材製造機器零件和汽(qì)車、船舶外殼等。
輕質高強(qiáng)
相(xiàng)對密度在1.5~2.0之間,隻有碳鋼的1/4~1/5,可是(shì)拉伸強(qiáng)度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強度可以與高級合金鋼相比。因此,在(zài)航空、火(huǒ)箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減(jiǎn)輕自重的製品應用中,都具有巨(jù)大成效。某些環氧FRP的拉伸(shēn)、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。
耐(nài)腐蝕性能(néng)好
FRP是良好的耐腐材料,對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以(yǐ)及多種油類(lèi)和溶劑都有較好的抵抗能力。已應用到化工防腐的各個方麵,正在取代碳鋼、不鏽鋼、木材、有色金屬等。
電性能好(hǎo)
是優良的絕緣材料,用來(lái)製造絕緣體。高頻下仍能保護良好介(jiè)電性。微波透過性良好,已廣泛(fàn)用於雷達天線罩。
熱性能良(liáng)好(hǎo)
FRP熱導率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m·h·K),隻有金屬的1/100~1/1000,是優良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下,是理想的熱防護和耐燒蝕材料,能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速(sù)氣流的衝刷。
可設計性(xìng)好
(1)可以根據需要,靈活地(dì)設計出各種結構產品,來滿足使用要(yào)求,可以使產品有很好的整體性。
(2)可以充分(fèn)選擇材料來滿足產品的性能,如:可(kě)以設計出耐腐的,耐瞬時高溫的(de)、產(chǎn)品(pǐn)某方向上有特別高強度的(de)、介電性好的,等等。
工藝性優良
(1)可以根據產品的形狀、技術要求、用途及數量來靈活地選擇成型工藝(yì)。 (2)工藝簡單,可以一(yī)次成型,經濟效果突出,尤其對(duì)形(xíng)狀複雜、不易成型的數量少的產品,更突出它的工藝優越性。
缺點與不足
彈性(xìng)模量低
FRP的彈性模量(liàng)比木(mù)材大兩倍,但比(bǐ)鋼(E=2.1E5)小10倍,因此在產品結構中常感到剛性不足,容易變形。 可以做成薄殼(ké)結構、夾層(céng)結(jié)構,也可通過高(gāo)模(mó)量纖維(wéi)或者做加強筋等形式來彌補(bǔ)。
長期耐(nài)溫性(xìng)差
一般FRP不能在高溫(wēn)下長期使用,通用(yòng)聚酯(zhǐ)FRP在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降,一般隻(zhī)在100℃以下使(shǐ)用(yòng);通用型環氧FRP在60℃以上,強度有(yǒu)明顯下降。但可(kě)以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是(shì)可能的(de)。
老化現象
老化現象是塑(sù)料的共同缺陷,FRP也不例外,在紫外線、風沙雨雪、化學介質、機械應力等作用(yòng)下容易導致性能下降。
層間剪切強度低
層間剪切強度是靠樹脂來承擔的,所以很低。可以通過選擇工藝(yì)、使用偶(ǒu)聯劑等方法來提高層間粘結力,主要的是在產品設計時,盡量避免使層間受剪。