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论GFRP的功能优缺陷及运用规模

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...

时间: 2023-04-29 23:40:01    作者: ayx爱游戏app

产品特点

  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资料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称为玻璃钢,不同于钢化玻璃。

  因为所运用的树脂种类不同,因而有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之别。质轻而硬,不导电,功能安稳,机械强度高,收回运用少,耐腐蚀。能够替代钢材制造机器零件和轿车、船只外壳等。

  玻璃钢学名纤维增强塑料,俗称FRP(Fiber Reinforced Plastics),即纤维增强复合塑料。依据选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。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强资料,以合成树脂作基体资料的一种复合资料。纤维增强复合资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,开裂应变约为千分之三十以内,是脆性资料,易损害、开裂和遭到腐蚀。基体相对于纤维来说,强度、模量都要低许多,但能够饱尝住大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是耐性资料。

  玻璃钢是复合资料的一种,玻璃钢资料因其一起的功能优势,已在航空航天、铁道铁路、装修修建、家居家具、广告展现、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职业中广泛运用,并深受赞誉,成为资料职业中新年代商家的需求宠儿。玻璃钢制品也不同于传统资料制品,在功能、用处、寿数特色上大大优于传统制品。其易造型、可定制、颜色随意分配的特色,深受商家和销售者的喜爱,占有越来越大的商场比分,远景宽广!

  详细有如下这些职业:黑色冶金业、有色冶金业、电力职业、煤炭业、石油化工、化学工业、机电工业、纺织工业、轿车及摩托车制造业、铁路业、船只工业、修建业、轻工业、食物工业、电子工业、邮电业、文明、体育及娱乐业、农业、商业、医药卫生业,及军工及民用运用等各个方面的运用领域。

  触及这些工业部分运用的首要玻璃钢产品类别,有:矿山通风设备、炼焦及相关设备、稀土锻炼及铁合金锻炼相关设备、冷轧及电镀设备,输变电设备、风力发电设备、火力发电用水管、冷却水设备、电力办理及修理工用具,煤矿凤筒、隔爆水袋、防爆设备,石油挖掘相关部件及设备、石油化工设备,化工设备、化工修建用材、矿山通风设备,电动机部件、零配件、电镀设备、风力发电机及部件,纺织印染设备、设备及部件,轿车制效果材及部件、轿车修理用材、摩托车制效果材及部件,铁路机车车辆用材及相关设备、铁路信号体系用材及相关部件,各种各类江河湖海船艇、大型钢船艇配套零部件及隶属设备,修建设备及用材、卫生间、厨房、门窗、波形瓦、冷却塔、修建通风空调设备、修建模板等,轻工日用化学及造纸业用的相关设备、家用电器、酒类、制革、家俱用材,食物贮罐用处,电子工业用设备、日子消费品用材及电子设备配件,邮电电信器件配套设备,体育器械、游乐器件及相关设备,农业喷灌设备、暖房温室、农机具配件、冷库、水产饲养,商业货台、商业包装箱、商用冷藏库,医药工业设备及医疗卫生用处等等。

  复合资料的概念是指一种资料不能满意运用要求,需求由两种或两种以上的资料复合在一起,组成另一种能满意人们要求的资料,即复合资料。例如,单一种玻璃纤维,尽管强度很高,但纤维间是松懈的,只能接受拉力,不能接受曲折、剪切和压应力,还不易做成固定的几许形状,是松软体。假如用合成树脂把它们粘合在一起,能够做成各种具有固定形状的坚固制品,既能接受拉应力,又可接受曲折、紧缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合资料。因为其强度适当于钢材,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、隔热等功能,象玻璃那样,前史上形成了这个通俗易懂的称号“玻璃钢”,这个名词是由原国家修建资料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的,由建材体系扩至全国。玻璃钢的意义就是指玻璃纤维作增强资料、合成树脂作粘结剂的增强塑料,国外称玻璃纤维增强塑料。跟着我国玻璃钢工作的开展,作为塑料基的增强资料,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,这些新式纤维制成的增强塑料,是一些高功能的纤维增强复合资料,再用玻璃钢这个俗称就无法归纳了。考虑到前史的由来和开展,一般选用玻璃钢复合资料,这样一个称号就较全面了。

  玻璃钢罐:玻璃钢储罐,盐酸储罐,硫酸储罐,反应罐,防腐储罐,化工储罐,运送储罐,食物罐,消防罐等;

  玻璃钢管:玻璃钢管道,玻璃钢夹砂管,玻璃钢风管,玻璃钢电缆管,玻璃钢顶管,玻璃钢工艺管等;

  相对密度在1.5~2.0之间,只要碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却挨近,乃至超越碳素钢,而比强度能够与高档合金钢比较。因而,在航空、火箭、世界飞行器、高压容器以及在其他需求减轻自重的制品运用中,都具有杰出成效。某些环氧FRP的拉伸、曲折和紧缩强度均能到达400Mpa以上。

  FRP是杰出的耐腐资料,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反抗才干。已运用到化工防腐的各个方面,正在替代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。

  是优秀的绝缘资料,用来制造绝缘体。高频下仍能维护杰出介电性。微波透过性杰出,已广泛用于雷达天线罩。

  FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只要金属的1/100~1/1000,是优秀的绝热资料。在瞬时超高温状况下,是抱负的热防护和耐烧蚀资料,能维护世界飞行器在2000℃以上接受高速气流的冲刷。

  (1)能够依据需求,灵敏地规划出各种结构产品,来满意运用要求,能够使产品有很好的全体性。

  (2)能够充沛挑选资料来满意产品的功能,如:能够规划出耐腐的,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。

  (2)工艺简略,能够一次成型,经济效果杰出,特别对形状杂乱、不易成型的数量少的产品,更杰出它的工艺优越性。

  FRP的弹性模量比木材大两倍,但比钢(E=2.1×105)小10倍,因而在产品结构中常感到刚性缺乏,简略变形。

  能够做成薄壳结构、夹层结构,也可经过高模量纤维或许做加强筋等方式来补偿。

  一般FRP不能在高温下长时刻运用,通用聚酯FRP在50℃以上强度就显着下降,一般只在100℃以下运用;通用型环氧FRP在60℃以上,强度有显着下降。但能够挑选耐高温树脂,使长时刻工作温度在200~300℃是或许的。

  老化现象是塑料的一起缺陷,FRP也不破例,在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等效果下简略导致功能下降。

  层间剪切强度是靠树脂来承当的,所以很低。能够经过挑选工艺、运用偶联剂等办法来进步层间粘结力,最首要的是在产品规划时,尽量避免使层间受剪。

  基本上分两大类,即湿法触摸型和干法加压成型。如按工艺特色来分,有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、环绕成型等。手糊成型又包含手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。

  我国有90%以上的FRP产品是手糊法出产的,其他有模压法、环绕法、层压法等。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看,手糊法仍占适当比重,阐明它仍有生命力。手糊法的特色是用湿态树脂成型,设备简略,费用少,一次能糊10m以上的全体产品。缺陷是机械化程度低,出产周期长,质量不安稳。我国从国外引进了挤拉、喷涂、环绕等工艺设备,跟着FRP工业的开展,新的工艺办法将会不断呈现。

  经过先制造出玻璃钢雕塑模具,来制造出产玻璃钢制品,满意人们实际出产日子中的需求。

  石膏模特色是耐热、价廉、导热系数小、复印性好。一般用于制造母模。制造便利,适于大型制品。可是不经用,怕冲击,枯燥慢。多用于单一产品以及线型杂乱的产品,如浮雕等。所用的石膏多为半水石膏即熟石膏。与水泥模相同,可用砖头、木材做骨架根底,再覆以石膏层造型。为了进步刚度,避免裂纹,可在石膏中参加满足的填料,如参加石英,可削减缩短和裂纹,参加水泥(石膏:水泥=7:3)添加强度。也有人提出用石膏参加适量乳胶,用水稀释来制模,强度好,不起粉等。 石膏模可用作低熔点合金模的母模,在热态下浇铸合金。用石膏母模翻制石膏铸型(子模)时,母模外表要涂以分离剂,如钾皂溶液、变压器油、食用油、20%硬脂酸十80%火油,或汽油十凡士林等。石膏模可用带水笔蘸取石膏粉进行修补。石膏模烘干工艺是:(60~120)℃/(4~5)L,天然冷却后用金相砂纸悄悄抛光,然后再烘(100~150)℃/(8~10)L,(200~230)℃/(20~24)L。

  橡胶模一般用硅橡胶、聚氨酯树脂制造,用于制造造型杂乱的浮雕、圆雕及各种造型,并不独自运用,须与石膏套模等其他资料组成,一般用于模具中因线型倒入或堆叠而不能直接脱模的某一部位,因它有必定软性,当外模脱模后,它能随意拉出,如狮子、龙等动物或菩萨、卡通人物。批量不大时,用此办法。

  白腊膜用于数量不多或许线型杂乱、不易脱模的产品。比方,要制造一个全体式弯管,包含90°弯管,可用两个弯头哈夫作母模,在内90°腔注满白腊后,脱去哈夫母模后,将白腊模芯稍加修整,然后在外壁包覆玻璃钢,固化后加热,使白腊熔化流出,即可得到一个全体的玻璃钢产品。 为了削减缩短变形,进步刚度,可在白腊中参加5%左右的硬脂酸。制造便利,脱模简略,白腊可重复运用。但精度不高。另一种用法:湿法卷管时,可将钢管浸到70~80℃熔化的白腊中,提起来冷却后再浸,重复进行,直到所需厚度时,外表稍加修整,即可包覆玻璃钢,为避免白腊开裂,可在蜡中参加少数黄油。也可在蜡的外面包覆一层薄的玻璃纸,以此作为模芯,玻璃钢固化后,加热钢管白腊熔化即可脱模。

  混凝土模多用于线型规矩和重复运用次数少的产品,如螺旋形、波形、圆形、拱形或立体槽状产品。本钱低,刚性好,可用砖头砌成根底,再覆以水泥砂浆,进行打磨、上腻子,再经过打磨、抛光、喷漆等办法。这种水泥模可直接用于出产玻璃钢制品,也可用于翻制玻璃钢模具的母模。水泥模枯燥慢,即便在正常条件下,也要一周以上才干进行涂漆等外表施工。

  木模首要用于线形较平直的大型产品。木模能够直接用来作为玻璃钢产品的成型模具,也可作为翻制玻璃钢模具的过渡母模。用于制造模具的木材有红松、银杏、杉木等,要求含水量达15%,而且不易缩短变形,无节。木模制造后,可涂上0.2~0.3垃垃厚度的树脂(外表腻子),再用水砂纸由粗到细打磨四次,最终一次用800#或1000#砂纸打光,再涂上抛光膏用抛光器抛光,再打上白腊,木模即成。也可直接在木模上刷油漆、罩光来制造木模。

  金属模特别是钢模,一般用于尺度小、批量大的模压产品。如制造玻璃钢平板时外表光洁的不锈钢板;制造型材时用角钢、槽钢。因为模压产品不只要加压,还要加热。也有用于外形不杂乱的大型产品。黄铜虽是常见金属,但因易受树脂辅助剂腐蚀,并会对树脂固化发生晦气影响,除非在工作面已镀铬或其他金属的场合,不然不宜选用。金属模具的制造加工很困难、本钱高。还有低熔点合金模其成分是:Zn93%、Al4%、Cu3%、Mn0.5%,当温度为50~80℃时,合金硬度(HB)为100左右。其流动性好,耐磨性差,适于制造形状杂乱、斑纹精密的塑料成型模腔,运用温度一般80℃。另一种低熔点金属是58%铋,42%锡,熔点135℃。低熔点合金模的长处是制模周期短、工艺简略,可重复运用。

  玻璃钢是近五十多年来开展迅速的一种复合资料。玻璃纤维的产值的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,可减轻飞机的分量。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。玻璃钢加工简略,不锈不烂,不需油漆。我国已广泛选用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇、游艇,以及轿车制造业等,节省了不少钢材。因为玻璃钢是一种复合资料,其功能的习惯规模非常广泛,因而它的商场开发远景非常宽广。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。尽管各国均依据本国的经济开展状况,开发的方向各有偏重,但基本上均已触及到各个工业部分。我国玻璃钢工业经过四十多年来的开展,也已在国民经济各个领域中取得了成功的运用,在经济建设中发挥了重要的效果。现将玻璃钢首要的运用领域,粗略地归纳如下:

  冷却塔、玻璃钢门窗New、修建结构、围护结构、室内设备及装修件、玻璃钢平板、波形瓦、装修板、玻璃钢盖板、卫生洁具及全体卫生间、桑拿澡堂、冲浪澡堂、修建施工模板、储仓修建、混凝土模板、筋材以及太阳能运用设备等。

  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、通风设备,以及污水和废水的处理设备及其附件等等。

  轿车壳体及其他部件,全塑微型轿车,大型客车的车体外壳、车门、内板、主柱、地板、底梁、保险杠、外表屏,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。铁路运送方面,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备等。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,船艇及水上运送职业。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。

  有灭弧设备、电缆维护管,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,规范电容器外壳,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、雷达罩等电子工程运用。

  跟着科学技术的开展,以及人民日子水平的进步,许多民用玻璃钢产品很多地被开发,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、高档游乐设备、家用电器外壳等,都成功地被很多运用。

  可制造玻璃钢瓦,又称透明瓦.是和钢结构配套运用的采光资料,其首要由高功能上膜、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效果,抗紫外线是为了维护FRP采光板的聚酯不发黄老化,过早失透光特性。抗静电是为了确保外表的尘埃容易被雨水冲走或被风吹走,保持清洁漂亮的外表。因为其安稳的质量、经久经用的特色,深受顾客的欢迎,产品可广泛运用在工业/商业/民用修建额屋面和墙面。

  电影界用来做道具,既便利快捷,又省本钱.能够拷贝许多种资料效果.遭到人们的欢迎.化工厂也选用酚醛树脂的玻璃钢替代不锈钢做各种耐腐蚀设备,大大延长了设备寿数。玻璃钢无磁性,不阻挠电磁波经过。用它来做导弹的雷达罩,就比如给导弹戴上了一副防护眼镜,既不阻挠雷达的“视野”,又起到防护效果 。许多导弹和地上雷达站的雷达罩都是玻璃钢制造的。

  进入21世纪,依据玻璃钢的杰出的透波性,这个方面的功能,跟着手机通讯的广泛盛行,玻璃钢广泛被运用于制造2G和3G天线外罩,玻璃钢以其杰出的可成形功能,外观的可美化性,起到了很好的小区美化效果,这方面的产品有方柱线罩,仿真石,户外运用的美化树等玻璃钢还为进步体育运动的水平立下了丰功伟绩。自从有撑竿跳高这项运动以来,运动员运用木制撑竿发明的最高纪录是3.05米。后来使 用了竹竿。到一九四二年,把纪录进步到了4.77米。竹竿的长处是轻而赋有弹性,短缺之处是下端粗而上端细,再要进步记载有很大困难 ,所以人们又用铝合金竿替代竹竿,它尽管轻而结实,但弹性缺乏。这样,从一九四二年到一九五七年,十五年时刻,撑竿跳高的最高纪录只是进步了1厘米。但自重新的玻璃钢撑竿呈现今后,因为它轻而富于弹性,纪录飞速上升,现在的撑杆跳高纪录现已超越了6米大关。

  在今日,玻璃钢也被很多运用在人们的日子方面,因为它的某些特别种类仍能保存许多玻璃的长处,如透明性 ,所以人们用它作为窗户玻璃,既能遮挡阳光中的紫外线,又能使居室亮堂。人们还把它用来制造各种坚固经用的日子日常用品。如浴具、厨房用具、梳洗用具等。

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