玻璃鋼(gāng)材料的優缺點
發布者: 正(zhèng)州環(huán)保 時間:2021/12/7 15:15:39
玻(bō)璃鋼(FRP)亦稱作GRP,即纖維強化塑料(liào),一般(bān)指用玻璃纖維增強不飽和聚脂、環氧樹(shù)脂(zhī)與酚醛(quán)樹脂基體。以玻璃纖維或其製(zhì)品作增強材料的增強(qiáng)塑料,稱謂為玻璃(lí)纖維增(zēng)強塑料(liào),或稱謂玻璃鋼。由(yóu)於所使用的樹脂品種不同,玻璃鋼風機,因此(cǐ)有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。質輕而硬,不導電,機械強(qiáng)度高,回收(shōu)利用少,耐腐蝕。可以(yǐ)代替鋼材製造機器零件和汽車、船舶外殼等。
輕質高強
相對密(mì)度在1.5~2.0之間,隻有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強度卻接近,甚至超(chāo)過碳素鋼,而比強度(dù)可以與高級合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙飛(fēi)行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重(chóng)的製品應用中,都具有巨(jù)大成效。某些環氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。
耐腐蝕性(xìng)能好
FRP是良好的耐(nài)腐材料,對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油(yóu)類和溶劑都有較好的抵(dǐ)抗能力。已(yǐ)應用到化工防腐的各個方麵,正在取代碳鋼(gāng)、不鏽(xiù)鋼、木材、有色金屬等。
電性能好
是優良的(de)絕緣材料,用來製造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性(xìng)良(liáng)好,已廣泛用於雷達天線(xiàn)罩。
熱(rè)性能良好(hǎo)
FRP熱(rè)導率低,室溫下(xià)為1.25~1.67kJ/(m·h·K),隻有金屬的1/100~1/1000,是優良的(de)絕熱材料。在瞬時超高溫情況下,是理(lǐ)想的熱防護和耐燒蝕材料,能保護宇宙飛(fēi)行器在2000℃以上(shàng)承受高速氣流的衝(chōng)刷。
可設計(jì)性好
(1)可以根據需要,靈活地設計出各種結構產品,來滿足(zú)使用要求,可以使產品有很好的整體性。
(2)可以充分選擇材(cái)料來滿足產品的性能,如:可以設計出(chū)耐腐的,耐瞬時高溫的、產品某方向上有特別高強度的、介電性好的(de),等等。
工藝性優良(liáng)
(1)可以根據產品的形狀、技(jì)術要求、用途(tú)及(jí)數量來靈(líng)活地(dì)選擇(zé)成型工(gōng)藝。 (2)工藝簡單,可以一次成型(xíng),經濟效果突出,尤其對形狀複雜、不(bú)易(yì)成型的數量少的產品,更突(tū)出它的(de)工藝優越性。
缺點與不足
彈性模量低
FRP的彈性模量比木(mù)材大兩倍,但比鋼(E=2.1E5)小(xiǎo)10倍,因此在產品結(jié)構中(zhōng)常感到剛性(xìng)不足,容易變形。 可以做成薄殼結構、夾層結構,也可通過高模量纖維或者做加強筋等(děng)形式來彌補。
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℃以上強度就明顯下降,一般隻在100℃以下使用;通用型環氧FRP在60℃以上,強度有明顯下降(jiàng)。但可以選擇耐(nài)高溫樹脂,使長期(qī)工(gōng)作溫度在200~300℃是可能的。
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、機械應力等作用下容易(yì)導致性能(néng)下降。
層間剪切強度低
層間剪切強度是靠樹脂來承擔的(de),所以很(hěn)低(dī)。可以通過選擇工藝、使用偶聯劑等方法來提高層間粘結力,主要(yào)的是在產品設計時,盡量避免使層間受剪。