玻璃钢制品基础知识和性能特点

　　玻璃钢制品是近几十年来发展迅速的一种复合材料。玻璃纤维产量的70%都是用来制造玻璃钢制品。由于玻璃钢制品是一种复合材料，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。我国玻璃钢制品工业经过多年来的发展，已在国民经济各个领域中取得了成功的应用，例如采用玻璃钢制品制造各种小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽车制造业等，节约了不少钢材，在经济建设中发挥了重要的作用。http://www.hailun188.com/

 

　　一、玻璃钢制品的定义

 

　　玻璃钢制品学名纤维增强塑料，俗称FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。玻璃钢制品是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料，由于所使用的树脂品种不同，有聚酯玻璃钢制品(用玻纤增强的不饱和聚酯树脂材料)、环氧玻璃钢制品(用玻纤增强的环氧树脂材料)、酚醛玻璃钢制品之别。

 

　　玻璃钢制品材料具有基体树脂所无法比拟的优异性能，例如材料的整体性、高机械性能、耐冲击性能、耐腐蚀性能、良好的介电性能和尺寸稳定性能以及材料的耐久性等等，这使得玻璃钢制品材料在各个领域，均获得了广泛的应用。

 

　　二、玻璃钢制品制品的分类

 

　　玻璃钢制品作为复合材料的一种，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，又因其易造型可定制和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。目前常见的玻璃钢制品制品分类如下：

 

　　1、玻璃钢制品罐：玻璃钢制品储罐，盐酸储罐，硫酸储罐，反应罐，防腐储罐，化工储罐，运输储罐，食品罐，消防罐等；

 

　　2、玻璃钢制品管：玻璃钢制品管道，玻璃钢制品夹砂管，玻璃钢制品风管，玻璃钢制品电缆管，玻璃钢制品顶管，玻璃钢制品工艺管等；

 

　　3、塔器：干燥塔，洗涤塔，脱硫塔，酸雾净化塔，交换柱等；

 

　　4、卫生间：卫生间底盘，卫生间顶板；

 

　　5、其他：角钢，线槽，拉挤型材，三通，四通，玻璃钢制品格栅等。

 

　　三、玻璃钢制品材料的性能特点

 

　　1、玻璃钢制品材料的性能优点

 

　　(1)轻质高强

 

　　玻璃钢制品相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及其他需要减轻自重的制品应用中，具有卓越成效。通过使用万测TSE504C微机控制电⼦万能试验机进行试验，某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度能达到400Mpa以上。

 

　　万测TSE504C微机控制电⼦万能试验机

 

　　(2)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。它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。

 

　　(3)电性能好

 

　　FRP是优良的绝缘材料，可用来制造绝缘体，高频下仍能保证良好介电性，微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。

 

　　(4)热性能良好

 

　　FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，玻璃钢制品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。

 

　　(5)可设计性好

 

　　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，如：可以设计出耐腐的、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。

 

　　(6)工艺性优良

 

　　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。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，更能突出它的工艺优越性。

 

　　2、玻璃钢制品材料的性能缺点

 

　　(1)弹性模量低

 

　　FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×105）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。因此可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。

 

　　(2)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200~300℃是可能的。若想测试FPR制品在高温下的物理性能变化，可使用配备有高低温箱的万测TSE504C微机控制电⼦万能试验机进行试验，其中高低温箱可为试验提供－70℃~350℃区间内的环境温度。

 

　　万测高低温环境箱

 

　　(3)老化现象

 

　　老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，玻璃钢制品在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。

 

　　(4)剪切强度低

 

　　玻璃钢制品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。http://www.hailun188.com/