一、什么是玻璃鋼
玻璃鋼既不是玻璃也不是鋼,它的學(xué)名叫纖維增強塑料,俗稱FRP,是用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體,以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料。
玻璃鋼由于所使用的樹脂品種不同,因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之別。質(zhì)輕而硬,不導(dǎo)電,性能穩(wěn)定,機械強度高,回收利用少,耐腐蝕??梢源驿摬闹圃鞕C器零件和汽車、船舶外殼等。
二、玻璃鋼的優(yōu)點
1、輕質(zhì)高強
相對密度在1.5~2.0之間,只有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強度可以與高級合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中,都具有卓越成效。某些環(huán)氧玻璃鋼的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。
2、耐腐蝕
玻璃鋼是良好的耐腐材料,對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應(yīng)用到化工防腐的各個方面,正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。
3、電性能好
是優(yōu)良的絕緣材料,用來制造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好,已廣泛用于雷達天線罩。
4、熱性能良好
玻璃鋼熱導(dǎo)率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金屬的1/100~1/1000,是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下,是理想的熱防護和耐燒蝕材料,能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。
5、可設(shè)計性強
(1)可以根據(jù)需要,靈活地設(shè)計出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,來滿足使用要求,可以使產(chǎn)品有很好的整體性。
(2)可以充分選擇材料來滿足產(chǎn)品的性能,如:可以設(shè)計出耐腐的,耐瞬時高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強度的、介電性好的,等等。
6、工藝性優(yōu)良
(1)可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來靈活地選擇成型工藝。
(2)工藝簡單,可以一次成型,經(jīng)濟效果突出,尤其對形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品,更突出它的工藝優(yōu)越性。
三、玻璃鋼的缺點
1、彈性模量低
玻璃鋼的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼小10倍,因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足,容易變形。
2、長期耐溫性差
一般玻璃鋼不能在高溫下長期使用,通用聚酯玻璃鋼在50℃以上強度就明顯下降,一般只在100℃以下使用;通用型環(huán)氧玻璃鋼在60℃以上,強度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是可能的。
3、老化現(xiàn)象
老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷,玻璃鋼也不例外,在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。
4、剪切強度低
層間剪切強度是靠樹脂來承擔(dān)的,所以很低。可以通過選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力,最主要的是在產(chǎn)品設(shè)計時,盡量避免使層間受剪。
四、玻璃鋼應(yīng)用領(lǐng)域
1、建筑行業(yè)
冷卻塔、玻璃鋼門窗New、建筑結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)、室內(nèi)設(shè)備及裝飾件、玻璃鋼平板、波形瓦、裝飾板、玻璃鋼蓋板、衛(wèi)生潔具及整體衛(wèi)生間、桑拿浴室、沖浪浴室、建筑施工模板、儲倉建筑、混凝土模板、筋材以及太陽能利用裝置等。
2、化學(xué)化工行業(yè)
耐腐蝕管道、貯罐貯槽、耐腐蝕輸送泵及其附件、耐腐閥門、格柵、通風(fēng)設(shè)施,以及污水和廢水的處理設(shè)備及其附件等等。
3、汽車及鐵路交通運輸行業(yè)
汽車殼體及其他部件,全塑微型汽車,大型客車的車體外殼、車門、內(nèi)板、主柱、地板、底梁、保險杠、儀表屏,小型客貨車,以及消防罐車、冷藏車、拖拉機的駕駛室及機器罩等。
4、公路建設(shè)方面
有交通路標(biāo)、隔離墩、標(biāo)志樁、標(biāo)志牌、公路護欄等等,船艇及水上運輸行業(yè)。
5、船舶行業(yè)
內(nèi)河客貨船、捕漁船、氣墊船、各類游艇、賽艇、高速艇、救生艇、交通艇,以及玻璃鋼航標(biāo)浮鼓及系船浮筒等等。
6、電氣工業(yè)及通訊工程
有滅弧設(shè)備、電纜保護管,發(fā)電機定子線圈和支撐環(huán)及錐殼,絕緣管、絕緣桿,電動機護環(huán),高壓絕緣子,標(biāo)準(zhǔn)電容器外殼,電機冷卻用套管,發(fā)電機擋風(fēng)板等強電設(shè)備;配電箱及配電盤,絕緣軸,玻璃鋼罩等電器設(shè)備;印刷線路板、天線、雷達罩等電子工程應(yīng)用。