玻璃钢的基本物理性能

玻璃钢的基本物理性能

玻璃钢雕塑在我们生活中是比较常见的一种雕塑类型。玻璃钢雕塑具有质轻,耐腐蚀,成本相对较低的特点。又称FRP,学称纤维增强塑料,国内在习惯上称之为玻璃钢。它是以合成树脂为基体材料,以玻璃纤维及其制品为增强材料组成的复合材料。

玻璃钢雕塑成品制作前,先将所要制作的产品用特定泥巴材料塑造出相应要制作的产品,在泥塑稿制作完后,翻制石膏外模,然后将玻璃钢(即树脂和玻璃丝布的结合物)涂刷在外模内部。等其干透后打开外模,经过合模的程序,获得玻璃钢雕塑成品。但玻璃钢雕塑在室外经过太阳的暴晒和风蚀,一般五年以上就开始有变形,脆弱易裂的缺点。

玻璃钢雕塑生产方法基本上分为两大类,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。

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。日本的手糊法仍占50%。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,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。

一、密度

玻璃钢密度介于1.5~2.0之间,只有普通碳钢的1/4~1/5,比轻金属铝还要轻1/3左右,而机械强度却很高,某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。例如某些环氧玻璃钢,其拉伸、弯曲和压缩强复均达到400MPa 以上。按比强度计算,玻璃钢不仅大大超过普通碳钢,而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。 玻璃钢与几种金属的密度、抗伸强度和比强度比较见表2-6所示。

材料名  密度  拉伸强度( MPa )  比强度
高级合金钢 8.0 1280 160
A3钢 7.85 400 50
LY12铝合金 2.8 420 160
铸铁 7.4 240 32
环氧玻璃钢 1.73 500 280
聚酯玻璃钢 1.8 290 160
酚醛玻璃钢 1.8 290 160

(比强度:即单位密度下的拉伸强度,也就是材料的抗拉强度与密度之比,用以说明其轻质高强的程度。)

二、电性能

玻璃钢有优良的电绝缘性能,可作为仪表、电机及电器中的绝缘零部件,在高频作用下仍然保持良好的介电性能。

在绝缘材料中,用玻璃纤维布代替纸及棉布,可提高绝缘材料的绝缘等级,在用相同树脂的情况下,至少能提高一个等级。玻璃钢占绝缘材料用量的1/3~1/2,。在一些大型电机中,如12.5万KW电机,要用几百千克玻璃钢作绝缘材料。此外玻璃钢不受电磁影响,而且有良好的透微波性能.

下表几种玻璃钢的介电性能:

玻璃钢种类 介电常数 介电损失角正切
丁苯玻璃钢 3.5~4.0 (3.5~5.0)*10-3
DAP玻璃钢 4.0~4.8 (0.9~105)*10-2
聚丁二烯玻璃钢 3.5~4.0 (4.5~5.5)*10-3
307聚酯玻璃钢 4.0~4.8 (0.9~1.5)*10-3
6101环氧玻璃钢 4.7~5.2 (1.7~2.5)*10-2

三、热性能

玻璃钢有良好的热性能,它的比热大,是金属的2~3倍,导热系数比较低,只是金属材料的1/100~1/1000。

此外,某些品种玻璃钢的耐瞬时高温性能也十分突出,如酚醛型高硅氧布玻璃钢,在遇极高温度时,产生碳化层,可有效地保护火箭、导弹及宇宙飞船在穿过大气层时需要承受的5000~10000K 高温及高速气流的作用。
  
表2-8列出了几种材料的热性能

材料 比热 〔KJ(Kg·K)〕 导热系数〔W/(m.K)〕 线膨胀系数 α10-5/℃
聚酯浇铸体 0.17 0.17 6~13
0.46 75.6 1.2
0.92 222 2.4
木材 1.38 0.09~0.19 0.08~0.16
玻璃钢 1.26 0.40 0.7~6

由表2-8可以看出,玻璃钢具有良好的热绝缘性能,这是金属材料无法比拟的。

四、耐老化性能

任何材料都存在老化问题,玻璃钢也不例外,只是速度和程度不同而已。玻璃钢在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下,性能有所下降,在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。

但随着科学技术进步,人们可以采取必要的防老化措施,改善使用性能,提高产品的使用寿命。例如玻璃钢放在哈尔滨地区进行自然老化试验,板材拉伸强度下降最少,小于20%;弯曲强度次之,一般不超过30% ;压缩强度下降最多,波动也最大,一般为25%~30% 。见下表所示。

力学性能 玻璃钢种类 原始强度(MPa ) 10年后强度 10年后强度
         
拉伸强度 环氧 290.77 244.22 16
  聚酯 293.21 228.73 22
弯曲强度 环氧 330.06 260.68 21
  聚酯 292.04 224.91 23
压缩强度 环氧 216.58 160.23 26
  聚酯 199.43 139.65 30
弯曲模量 环氧 1.73*104 1.11*104 36
  聚酯 1.59*104 1.02*104 36

此外,室外风、雨及阳光曝晒,会使玻璃钢表层树脂脱落,应注意定期维护。

五、长期耐温性及耐燃性

玻璃钢的耐温性及耐燃性取决于所用的树脂,长期的使用温度不能超过树脂的热变形温度。

通用的环氧及聚酯玻璃钢,都是易燃的,对于有防火要求的结构物,要用阻燃树脂或加阻燃剂,因此在使用玻璃钢时,应充分注意。

一般玻璃钢不能在高温下长期使用。如聚酯玻璃钢在40℃~45℃以上,环氧玻璃钢在60℃以上,强度开始下降。近年来出现了一些耐高温的玻璃钢。如脂环族环氧玻璃钢,聚酰亚胺玻璃钢等,但长期工作温度也只能在200-300℃以内,远较金属的长期使用温度为低。

综上所述五个方面的物理性能,可见玻璃钢和金属、陶瓷等材料不同,因此在使用上要发挥其长处,注意合理使用。

 例如,玻璃钢低温性能好,强度不下降,因此北方冬季虽然室外气温降到-45℃~50℃ ,可玻璃钢并不发脆。

一般冷却塔、防雨棚等室外构筑物,在北方冬季里使用仍很安全。相反,玻璃钢在高温环境下要用专门的树脂和配方,例如在100℃长期使用,就要采用耐高温配方,用专门的工艺条件成型才行、否则玻璃钢在长期100℃以上持续工作,就会遭到破坏。

(37)
上一篇 2023年4月12日 13:47
下一篇 2023年4月12日 20:18

猜您喜欢

  • 你能去除车库地板上的环氧树脂吗?

    是的,您可以从混凝土中去除环氧树脂。去除油性涂料更容易,但更难去除环氧树脂。您可以使用热风枪或脱漆剂将其去除。此外,如果您无法使用任何其他工具,则可以使用刮刀。

    2023年1月7日
    3.8K00
  • 环氧树脂适合在玻璃上使用吗?

    环氧树脂通常是一种非常适合在玻璃表面使用的材料,可以用于装饰、保护和制作各种艺术品和工艺品。下面是关于在玻璃上使用环氧树脂的一些注意事项: 在玻璃上使用环氧树脂的优点: 透明性:环氧树脂具有优秀的透明性,可以使玻璃表面看起来更光滑、清晰,并增强颜色的鲜艳度。 保护:涂覆一层环氧树脂可以保护玻璃表面免受划痕、污垢和其他外部损害,延长玻璃的使用寿命。 装饰:环氧…

    2022年11月15日
    7.6K00
  • 如何使环氧树脂抗紫外线?

    如果您正在寻找一种持久的密封剂来保护密封物品免受紫外线的伤害,条形环氧树脂是您的绝佳选择。环氧树脂提供最大程度的保护,防止划痕、褪色和变黄。 目录 你能为环氧树脂添加紫外线防护吗? 如何保护环氧树脂免受阳光照射? 我可以在环氧树脂上涂什么来保护它? 紫外线会影响环氧树脂吗? 环氧树脂在户外如何支撑? 环氧树脂抗紫外线吗? 环氧树脂在阳光下会变黄吗? 环氧树脂…

    2023年1月14日
    2.0K00
  • 去除水晶滴胶成品表面水渍斑的方法?

    这个是环氧水晶滴胶表面出现水渍可以尝试用一下方法补救。虽然说这种透明材料的修补都很难的,但也并非没有办法,无非就是修补的难度问题。 可以尝试以下步骤: 1,打磨透明材料,从粗粒径的目数打磨到细的目数直到打磨到没有水滴为止(水滴通常都是气泡) 2,打磨的时候可以适当的用清水清洗一下透明材料,以免打磨出来的粉末烙印在透明材料上。 3,填补(用原来相同的水晶滴胶胶…

    2023年2月16日
    6.7K00
  • 你能用环氧树脂硬木地板吗?

    环氧树脂是地板行业的最新热门趋势。从厨房台面到浴室地板,环氧树脂在过去几年中已被用于各种应用。这种类型的密封胶的流行是由于其耐用性和多功能性,但是在在家中安装环氧树脂之前,您应该考虑一些关于它如何与硬木地板配合使用的问题。 在本文中,我们将讨论环氧树脂如何与木材和其他材料一起工作,以便您可以确定这种处理是否适合您的项目。 你能在硬木地板上环氧树脂吗? 是的,…

    2023年5月3日
    5.6K00
  • 强力胶和环氧树脂哪个更强?

    强力胶是一种真正的液态环氧树脂,而环氧树脂通常指的是两部分粘合剂。强力胶比环氧树脂固化得更快,后者需要时间来硬化和固化。虽然目前市场上有多种强力胶(包括一些自愈型),但我们将在本实验中使用标准的氰基丙烯酸酯。选择这种特殊类型的粘合剂而不是其他粘合剂的主要原因是它凝固得非常快——大约 30 秒或更短时间。虽然这非常适合在紧急情况下进行快速修复,尤其是那些涉及您…

    2023年1月6日
    5.9K00
  • 环氧树脂粘在什么上?完整列表

    环氧树脂在业余爱好和工业世界中有很多用途。当我开始的时候,我很难理解什么树脂会粘附,什么树脂不会粘附,所以我的第一个树脂项目失败了。为了防止这种情况发生在您身上,我列出了环氧树脂将粘附的材料的完整清单。 总体而言,环氧树脂粘附在具有较高或接近环氧树脂表面能的材料上。其中一些材料包括木材、钢、铝、石材、混凝土、固化环氧树脂、陶瓷、一些塑料、织物等。环氧树脂将粘…

    2023年9月1日
    8.6K00
  • 环氧灌浆会变黄吗?

    环氧灌浆变黄是瓷砖安装人员未遵循制造商建议时可能发生的常见问题。环氧灌浆很难正确安装,因此最好聘请专业的瓷砖安装工来完成这项工作。环氧灌浆有两种类型——两部分环氧树脂和密封环氧树脂。 两部分环氧树脂需要更长的时间才能固化。如果您发现新的泛黄环氧树脂灌浆在安装后变色,那么您可以采取多种措施来解决这个问题,以免它随着时间的推移变得更糟。 目录 如果瓷砖安装人员没…

    2023年1月12日
    5.9K00
  • 环氧树脂在车道上能使用多长时间?

    环氧树脂是一种坚韧耐用的材料,可用于从台面涂层到保护地板的任何事物。当用于地板时,环氧树脂有助于保护表面免受水渍、磨损和化学品溢出的影响。环氧地坪在存在化学品和其他潜在有害物质的地方特别有用。环氧地坪的使用寿命取决于几个因素。例如,车库地板与工业地板或实验室地板有不同的需求。如果您正在计划下一个环氧树脂项目,了解环氧树脂的持续时间会有所帮助,这样您就可以做出…

    2023年1月15日
    2.0K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部