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)
丙烯酸树脂用途与作用(丙烯酸类树脂的材料特点)
上一篇 2023-04-12 13:47
关于树脂更多信息:特性、种类和用途
下一篇 2023-04-12 20:18

猜您喜欢

  • 机油有哪些不同类型?

    机油有助于润滑发动机以减少摩擦并保持工作部件的平稳运动,从而提高性能。机油主要有三种类型:常规、合成和合成混合物,其中最后一种结合了前两种的一些特性。在这些类型中,有不同的等级或重量用于特定目的。 大多数设备,如汽车、船只甚至割草机,都会在用户手册中提供有关适合发动机的重量的建议。单级是一瓶油(如 SAE40)上的 SAE 区别。这是对油的厚度和耐高温能力的…

    2023-06-29
    3.9K00
  • 玻璃钢能刷漆吗

    是的,玻璃钢可以进行刷漆。刷漆是一种常见的处理方法,可以为玻璃钢制品提供额外的保护和装饰效果。刷漆可以改变玻璃钢的外观,使其与环境或个人偏好相匹配。 在刷漆之前,需要进行适当的准备工作,以确保良好的附着力和漆膜质量。以下是一些常见的步骤: 请注意,刷漆前应仔细选择适合玻璃钢的漆料,并遵循漆料制造商的使用说明和建议。此外,对于某些特殊应用(如食品接触或化学环境…

    2023-11-29
    5.1K00
  • 如何重新环氧树脂车库地板?

    车库环氧地坪是一种保护层,您可以将其涂在车库的混凝土地板上。它将保护您的车库免受水损坏,并使其更易于清洁。环氧树脂地板还具有防滑性,这意味着您在车库里走动时不会轻易受伤。如果您按照以下步骤和提示操作,环氧地坪自己安装起来相当容易。 你能在现有的环氧地坪上涂环氧树脂吗? 你可以。但是你必须考虑到,如果旧环氧树脂状况不佳而你只是添加另一层,那么它不会像你去除旧环…

    2023-02-07
    7.0K00
  • 纯树脂是什么意思?

    纯树脂是最纯净的树脂形式,这意味着它们仅包含主要的确定聚合物。纯树脂中不存在填料、增强剂或颜料,但是,其中可能存在少量的稳定剂和添加剂。 由于此类树脂中不存在填料或其他聚集体,因此它们是最纯净的树脂形式,也称为纯树脂。 解释纯树脂 树脂是由非结晶或粘性液体物质组成的任何天然或合成有机化合物。有两种类型: 天然树脂——通常是易熔易燃的有机物质,呈透明或半透明,…

    2023-03-27
    6.5K00
  • 碳纤维矩形管缺陷(常见的碳纤维方管的问题)

    碳纤维复合材料在进行生产时会选择不同的生产工艺,模压成型多用于碳纤维方管、碳纤维矩形管的生产,优势是承载能力好,尺寸精准度高。碳纤维制品的模压成型实际上是由塑料制品的模压成型演变而来,本文给大家讲解一下碳纤维矩形管成型中容易出现哪些瑕疵? 碳纤维矩形管在生产阶段,更注重的还是管材的质量和精度是否满足需求,那在实际的生产加工中,就要根据客户的图纸进行加工,在模…

    2023-08-01
    6.4K00
  • 环氧树脂的种类

    环氧树脂分为缩水甘油基和非缩水甘油基。缩水甘油基环氧树脂有缩水甘油醚、缩水甘油酯和缩水甘油胺亚类。非缩水甘油基环氧树脂要么是脂族的,要么是脂环族的。缩水甘油醚环氧树脂占较大份额——尤其是双酚和酚醛环氧树脂类型。 双酚环氧树脂 双酚 A 二缩水甘油醚 (DGEBA) 是一种流行的商业级环氧树脂。它是由双酚 A与环氧氯丙烷反应制得的。该品种环氧树脂的分子量最低。…

    2023-04-18
    7.2K00
  • 在选择玻璃纤维短切毡时,有哪些常见的厚度和重量选项可供选择?

    在选择玻璃纤维短切毡时,通常有一系列常见的厚度和重量选项可供选择。 以下是一些常见的选项: 厚度选项:玻璃纤维短切毡的厚度通常以毫米(mm)为单位进行测量。 重量选项:玻璃纤维短切毡的重量通常以克/平方米(gsm)或盎司/平方码(oz/yd²)为单位进行测量。 常见的重量选项包括但不限于: 需要注意的是,具体的厚度和重量选项可能因供应商、制造工艺和应用需求而…

    2023-09-10
    5.0K00
  • 环氧地坪有哪些优点?

    环氧树脂地板是为您的家增值的好方法,因为它耐用、易于清洁且维护成本低。这种类型的地板几乎可以用于您家中的任何房间,甚至可以用于室外。以下是环氧地坪的其他一些好处:

    2023-01-09
    4.4K00
  • 我可以为环氧树脂添加颜色吗?

    是的,环氧树脂可以用颜料、染料、丙烯酸或墨水着色,尽管染料会随着时间的推移而褪色。只需在搅拌的同时将颜色滴入混合物中以获得完全饱和的颜色,或者将其滴入铺开的树脂中并观察其凉爽的效果。 是的,您可以为环氧树脂添加颜色以实现所需的外观效果。添加颜色可以让您定制环氧树脂的外观,创造出独特的设计和装饰效果。以下是一些常见的方法可以为环氧树脂添加颜色: 颜料:最简单的…

    2022-11-14
    8.1K00
  • 什么是空化侵蚀?

    空化侵蚀是什么意思? 空化侵蚀是由于液体流动内部产生蒸汽或气穴而导致表面劣化和表面材料损失的过程。这些口袋的形成是由于远低于液体饱和蒸气压的低压以及表面蒸气泡轰击引起的侵蚀。 解释空化侵蚀 空化侵蚀通常涉及气体或蒸气气泡对地表的攻击,由于地表附近的压力变化而造成突然坍塌。由于各种流动参数,例如液体粘度、温度、压力和流动性质,低压(低于饱和蒸气压)是流体动力学…

    2023-11-05
    3.2K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部