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玻璃钢是frp材质的,但是他们还是有区别的:FRP:玻璃纤维增强塑料(FiberglassRainforcedPlastics),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;纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。
纤维(或晶须)的直径很小,一般在10μm以下,缺陷较少又较小,断裂应变约为千分之三十以内,是脆性材料,易损伤,断裂和受到腐蚀。
基体相对于纤维来说,强度,模量都要低很多,但可以经受住大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是韧性材料。
根据纤维的长短,FRP可分为短纤维增强复合塑料和长纤维(或称连续纤维)增强复合材料塑料。
根据纤维性能可以分为高性能纤维复合材料和工程复合材料。
一,FRP有如下特性。
(1)轻质高强相对密度在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,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。
部分材料的密度,强度和比强度见表11。
(2)耐腐蚀性能好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。
(3)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。
(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,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。
二,不能要求一种FRP来满足所有要求,FRP不是万能的,FRP也有以下一些不足之处。
(1)弹性模量低FRP的弹性模量比木材大两倍,但比钢(E=2.1×106)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。
(3)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,风纱雨雪,化学介质,机械应力等作用下容易导致性能下降。
(4)层间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。
三,FRP有哪些生产方法?答:基本上分两大类,即湿法接触型和干法加压成型。
如按工艺特点来分,有手糊成型,层压成型,RTM法,挤拉法,模压成型,缠绕成型等。
手糊成型又包括手糊法,袋压法,喷射法,湿糊低压法和无模手糊法。
目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。
①手糊法:主要使用国家有挪威,日本,英国,丹麦等。
②喷射法:主要使用国家有瑞典,美国,挪威等。
③模压法:主要使用国家有德国等。
④RTM法:主要使用国家有欧美各国,日本。
我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的,其他有模压法,缠绕法,层压法等(见第十一章)。
从世界各国来看,手糊法仍占相当比重,说明它仍有生命力。
手糊法的特点是用湿态树脂成型,设备简单,费用少,一次能糊10m以上的整体产品。
缺点是机械化程度低,生产周期长,质量不稳定。
近年来,我国从国外引进了挤拉,喷涂,缠绕等工艺设备,随着FRP工业的发展,新的工艺方法将会不断出现。
frp学名玻璃纤维增强塑料。
它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。
复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的材料复合在一起,组成另一种能满足人们要求的材料,即复合材料。
例如,单一种玻璃纤维,虽然强度很高,但纤维间是松散的,只能承受拉力,不能承受弯曲,剪切和压应力,还不易做成固定的几何形状,是松软体。
如果用合成树脂把它们粘合在一起,可以做成各种具有固定形状的坚硬制品,既能承受拉应力,又可承受弯曲,压缩和剪切应力。
这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。
由于其强度相当于钢材,又含有玻璃组分,也具有玻璃那样的色泽,形体,耐腐蚀,电绝缘,隔热等性能,象玻璃那样,历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”,这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958年提出的,由建材系统扩至全国,现在还普遍地采用着。
由此可见,玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料,合成树脂作粘结剂的增强塑料,国外称玻璃纤维增强塑料。
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,再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。
考虑到历史的由来和发展,通常采用玻璃钢复合材料,这样一个名称就较全面了。
FRPP:纤维增强聚丙烯(Fiberreinforcedpolypropylene)的简称,由内外层同牌号的PP树脂与硅酸盐类或者二氧化硅类纤维材料,通过特定工艺加工而成的功能型复合材料,可用作给水管材等
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