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玻璃钢(FRP)复合材料的特点

玻璃钢(FRP)复合材料的特点

纤维增强塑料(FRP)复合材料为建筑、基础设施、铁路、汽车、航空、航天、海洋、国防和许多其他行业带来了巨大的好处。它们的独特特性使其适用于广泛的应用。

高强度、低单位重量

FRP材料是可用的最强商业材料之一。按重量计算,FRP在许多方面都比传统建筑材料更坚固。FRP的韧性允许使用薄型材;刚度可以通过使用结构芯材来获得,而不会显着增加重量。

耐腐蚀性能

与金属不同,FRP材料不会腐蚀/生锈。由FRP制成的材料在腐蚀性环境中具有更长的使用寿命,并且在潮湿环境甚至浸没在淡水和盐水中的环境中表现出色。耐用性FRP产品自二战期间推出以来已经经受住了极端气候的考验。因此,与许多传统材料相比,FRP建筑部件通常可以降低长期维护成本。

零件整合

单个FRP结构可以代替许多零件和紧固件的组件。这一特性节省了时间,降低了组装成本,并为用户带来了“级联效应”:例如,在安装过程中可以使用更轻的设备、更小的工作人员和更轻的支撑结构。透光玻璃钢面板可以制成半透明的。这是结构材料中独一无二的特性。FRP组件可以同时提供结构和外壳,同时提供自然光或人造光。

低导热率FRP在包括零度以下到高温环境在内的恶劣环境中表现非常出色。复合材料不易导热;因此,它们提供了出色的绝缘性。FRP复合材料产品可以在建筑门、面板和窗户中找到,以提供额外的保护以免受恶劣天气的影响。它们在热带和北极地区表现良好。

防火特性

FRP系统的设计可以满足国际建筑规范中有关室内装饰、透光材料和外部组件的所有防火要求。

雷达透明度

大多数基于玻璃纤维的FRP复合材料对雷达和无线电频率都是透明的。该属性使复合产品能够用作装饰性檐篷或外壳,旨在将通信设备隐藏在建筑结构的顶部或内部。

尺寸稳定性

FRP复合材料的行为与大多数材料相似,因为它们会因温度变化而膨胀和收缩。热膨胀系数(CTE)随所用树脂和增强材料的含量和类型以及纤维的方向而变化。通常,玻璃纤维增​​强不饱和聚酯树脂的CTE为14–22 x 10–6 in/in/o F(25–40 x 10–6 mm/mm/o C)。大多数碳纤维的CTE为负,结果是当温度升高时纤维会收缩。然而,可以制造出具有零CTE的设计合理的碳/环氧树脂层压板。

非导电

通常,FRP复合材料是绝缘体。它们用于电线杆、隔离绝缘体和其他导电性不利的应用。一个例外是碳纤维,它本身就是导电的。尽管热固性树脂是不导电的,但如果需要,可以使用填料来诱导导电或半导电行为。用玻璃纤维和传统热固性树脂制造的非磁性FRP复合材料部件是非磁性的。通过加入磁响应填料或纤维,可以将磁性设计到FRP复合层压板中。

外观灵活性

使用FRP材料制造零件或建筑组件时,可以获得极其广泛的纹理、形状和颜色。可以将颜料、细骨料和耐用金属粉末的各种组合添加到实际层压板中,以减少或消除对FRP复合材料产品进行涂漆的需要。

设计灵活性

FRP设计从考虑液态聚合物树脂和可成型增强纤维开始。成品部件或零件可以弯曲、波纹、带肋或轮廓成各种形状。与均质材料不同,FRP层压板、组件或系统的设计可以在材料级别进行定制,以提高成品的强度和刚度。

再现性和匹配

由于建筑组件是用耐用的模具模制而成的,因此FRP复制品彼此相同。当模具取自现有形状时,FRP材料忠实地再现了原始形状、特征和纹理。这一特性使该材料成为复制无数历史建筑装饰和历史保护项目部件的可靠来源。

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