常用复合材料玻璃钢(共3页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上常用复合材料玻璃钢高分子材料1421班 周少宇 我们可以看到随着复合材料在高技术领域中的应用 ,对复合材料性能要求越来越高。纵观现在高分子复合材料的制造与生产，许多还在探索和改进阶段，而技术较为成熟的是玻璃纤维增强材料，就是我们俗称的玻璃钢。下面将从玻璃钢的发展、应用、优缺点及解决办法等方面来介绍这种复合材料。发展概况玻璃具有硬但易碎，具有很好的透明性以及耐高温耐腐蚀等性能；同时钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点。于是人们开始想，如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质，又具有钢铁一样坚硬不碎的特点，那这种材料一定会大有用途。于是有人通过把玻璃纤维与树脂基体进行复合制得了玻璃钢。我国开始出现玻璃钢这个名词始于1958年，由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于提出。玻璃钢（FRP）亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用 玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与 酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的 增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢，不同于钢化玻璃。（当初以为两者相同，后来查找才知道是完全不同的材料，对此也产生兴趣）由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之分。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料。玻璃钢的应用随着这些新的高性能纤维复合材料发展而普遍化，出现在我们的日常生活中。下面介绍它的应用应用玻璃钢是近五十多年来发展迅速的一种复合材料。玻璃纤维的产量的70%都是用来制造玻璃钢。玻璃钢硬度高，比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道，可减轻飞机的重量。登上月球的宇航员们他们身上背着的微型氧气瓶，也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽车制造业等，节约了不少钢材。由于玻璃钢是一种复合材料，其性能的适应范围非常广泛，因此它的市场开发前景十分广阔。据有关统计资料，世界各国开发的玻璃钢产品的种类已达4万种左右。虽然各国均根据本国的经济发展情况，开发的方向各有侧重，但基本上均已涉及到各个工业部门。我国玻璃钢工业经过四十多年来的发展，也已在国民经济各个领域中取得了成功的应用，在经济建设中发挥了重要的作用。现将玻璃钢主要的应用领域，粗略地概括如下：1、建筑行业:冷却塔、玻璃钢门窗、建筑结构、围护结构、室内设备及装饰件、玻璃钢平板、波形瓦、装饰板、玻璃钢盖板、卫生洁具及整体卫生间、桑拿浴室、冲浪浴室、建筑施工模板、储仓建筑、混凝土模板、筋材以及太阳能利用装置等。 2、化学化工行业:耐腐蚀管道、贮罐贮槽、耐腐蚀输送泵及其附件、耐腐阀门、格栅、通风设施，以及污水和废水的处理设备及其附件等等。 3、汽车及铁路交通运输行业:汽车壳体及其他部件，全塑微型汽车，大型客车的车体外壳、车门、内板、主柱、地板、底梁、保险杠、仪表屏，小型客货车，以及消防罐车、冷藏车、拖拉机的驾驶室及机器罩等。 4、铁路运输方面:有火车窗框、车内顶弯板、车顶水箱、厕所地板、行李车车门、车顶通风器、冷藏车门、储水箱，以及某些铁路通讯设施等。 5、公路建设方面:有交通路标、隔离墩、标志桩、标志牌、公路护栏等等，船艇及水上运输行业。 6、航运方面：内河客货船、捕渔船、气垫船、各类游艇、赛艇、高速艇、救生艇、交通艇，以及玻璃钢航标浮鼓及系船浮筒等等。 7、电气工业及通讯工程：有灭弧设备、电缆保护管，发电机定子线圈和支撑环及锥壳，绝缘管、绝缘杆，电动机护环，高压绝缘子，标准电容器外壳，电机冷却用套管，发电机挡风板等强电设备；配电箱及配电盘，绝缘轴，玻璃钢罩等电器设备；印刷线路板、天线、 雷达罩等电子工程应用。 随着科学技术的发展，以及人民生活水平的提高，许多民用玻璃钢产品大量地被开发，例如许多城市雕塑、工艺美术造型，快餐桌椅、摩托车部件、玻璃钢花盆、安全帽、高级游乐设备、家用电器外壳等，都成功地被大量应用。玻璃钢可制作玻璃钢瓦，又称透明瓦。是和钢结构配套使用的采光材料，其主要由高性能上膜、强化聚脂和玻璃纤维组成，其中上膜要起到很好的抗紫外线抗静电的作用，抗紫外线是为了保护FRP采光板的聚酯不发黄老化，过早失去透光特性。抗静电是为了保证表面的灰尘轻易被雨水冲走或被风吹走，维持清洁美观的表面。由于其稳定的质量、经久耐用的特点，深受顾客的欢迎，产品可广泛使用在工业、商业、民用建筑的屋面和墙面。玻璃钢制品还在电影里用来做道具，既方便快捷，又省成本。可以仿制很多种材料效果，受到人们的欢迎。化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备，大大延长了设备寿命。玻璃钢无磁性，不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩，就好比给导弹戴上了一副防护眼镜，既不阻挡雷达的“视线”，又起到防护作用 。许多导弹和地面雷达站的雷达罩都是玻璃钢制造的。根据玻璃钢的良好的透波性，这个方面的性能，随着手机通讯的广泛流行，玻璃钢广泛被应用于制造2G和3G天线外罩，玻璃钢以其良好的可成形性能，外观的可美化性，起到了很好的小区美化作用，这方面的产品有方柱线罩、仿真石、野外应用的美化树等。在这段所用文字较多，足见其应用广泛性，究其原因是因其有着众多的优点，下面来介绍优缺点及解决办法优点轻质高强:相对密度在1.52.0之间，只有 碳钢的1/41/5，可是 拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。耐腐蚀: FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。电性能好: 是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。 热性能良好: FRP热导率低，室温下为1.251.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/1001/1000，是优良的 绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000以上承受高速气流的冲刷。 可设计性好 (1)可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。 (2)可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐蚀的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。 工艺性优良 (1)可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。 (2)工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。缺点及改进弹性模量低:FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×10 5）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做增强剂等形式来弥补。 长期耐温性差: 一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50以上强度就明显下降，一般只在100以下使用；通用型环氧FRP在60以上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200300是可能的。 老化现象:老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。可以加防老剂来解决。 剪切强度低:层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。结语玻璃钢是复合材料的一种，玻璃钢材料因其独特的性能优势，已在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等等相关十多个行业中广泛应用，并深受赞誉，成为材料行业中新时代商家的需求宠儿。玻璃钢制品也不同于传统材料制品，在性能、用途、寿命属性上大大优于传统制品。其易造型、可定制、色彩随意调配的特点，深受商家和销售者的青睐，占有越来越大的市场比分，前景广阔！专心-专注-专业