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玻璃鋼(FRP)材料的優(yōu)點(diǎn)和不足

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-05-04  來源:復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):173
核心提示:玻璃鋼(也稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料國際公認(rèn)的縮寫符號為GFRP或FRP)是一種品種繁多,性能各別用途廣泛的復(fù)合材料。它是由合成樹脂和玻璃纖維經(jīng)復(fù)合工藝,制作而成的一種功能型的新型材料。

一、玻璃鋼(FRP)的優(yōu)點(diǎn)
(1)玻璃鋼(FRP)輕質(zhì)高強(qiáng)
    相對密度在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)玻璃鋼(FRP)耐腐蝕性能好
    FRP是良好的耐腐材料,對大氣、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方面,正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。
(3)玻璃鋼(FRP)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)玻璃鋼(FRP)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)玻璃鋼(FRP)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、玻璃鋼(FRP)的不足之處
    (1) 玻璃鋼(FRP)彈性模量低
    FRP的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼(E=2.1×106)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??梢宰龀杀そY(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) 玻璃鋼(FRP)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) 玻璃鋼(FRP)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) 玻璃鋼(FRP)層間剪切強(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,最主要的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時,盡量避免使層間受剪。
 
關(guān)鍵詞: 玻璃鋼 FRP GFRP
 
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