玻璃增强塑料复合材料的应用领域

投稿专栏 • 2022年11月2日 08:25 • 阅读 4978

GRP（玻璃增强塑料）复合材料具有金属所不具备的特性。它们通常比碳合金钢、不锈钢、高镍合金或钛材料更经济。

GRP的密度约为钢材的四分之一。这意味着在许多情况下，它可以手动搬运，而不是租用起重机并将材料带到应用领域。GRP 易于维修，并且与金属材料一样，冷却塔不需要在高处和危险区域（例如燃料箱附近的区域）使用电弧焊。

GRP的介电性能意味着导电性可以安全地使用在不能容忍的地方。

玻璃增强塑料的无与伦比的性能

FRP 的各向异性特性（材料在不同方向上的不同物理特性）允许生产工程师将纤维增强材料与主应变区域对齐。这使得设备在同等钢材的构造中更加坚固和轻巧。
复合材料的应用不仅限于纤维和玻璃增强塑料。

它不能用于任何其他重要应用或其他等效复合材料和金属材料，但也提供涂层应用领域，如纤维、玻璃增强塑料、混凝土桥梁、桥面或道路路面，同时提供步行和道路附着力质量和保护钢筋免受氯化物的侵害。

由于材料本身的耐腐蚀性，这些优势与涂层应用相结合，为使用的其他材料提供了更好的机械性能，将它们转化为设计更好、成本效益更低的系统。

为了在 GRP 的适当应用领域中使用，它需要很好地了解金属和其他要联合使用的建筑材料的物理和耐腐蚀性能。

GRP 的性能根据用于基体和增强结构的树脂类型而有所不同。同样，金属的特性可能会因特定合金或金属的回火或处理而有很大差异。

增强复合材料不像大多数金属那样坚硬，并且在需要高弹性模量的应用中显然更成功。GRP 不显示金属的其他积极特性，例如延展性、软化性。另一方面，GRP 具有低密度，可提供良好的重量比强度，这在运输行业和许多建筑施工应用中非常重要。

GRP 还表现出相对良好的热性能以及电绝缘体。无需在危险区域进行弧焊即可轻松完成制造或维修工作。

它的导热性也是在高温下储存、处理和处理液体的明显优势。导热系数低于碳钢和铝。热损失少得多，热设备对工人的危害也降低了。

对于更熟悉钢的设计工程师来说，降低的抗拉强度、热膨胀系数（碳钢的两倍）和弹性模量最初可能是不利的。然而，它实际上揭示了具有优势的设计元素。热膨胀系数（大约是碳钢的两倍）可以被视为一个缺点，例如当 GRP 底漆应用于钢基材时。

然而，由于 GRP 的低弹性模量，产生的热力约为碳钢的 1/15。测量受限区域管道系统中压力块的这种优势需要更详细的计算。

当然，将使用金属的玻璃增强复合材料和其他应用领域需要进行更精确的计算。许多因素，从材料的厚度到复合材料的含量，都会影响应用。

尽管如此，根据工程师的清晰观点和创造力，显然仍有数千个 GRP 单独或与金属组合探索应用领域。