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)
材料号的头像材料号特邀作者

猜您喜欢

  • 玻璃钢胶衣的平整度有哪些具体的要求?

    玻璃钢胶衣的平整度要求会根据具体的应用和标准规范有所变化,以下是一些常见的平整度要求: 需要注意的是,具体的玻璃钢胶衣平整度要求应根据实际应用、行业标准和相关规范来确定。在选择和安装玻璃钢胶衣时,应与制造商、设计师或相关监管机构进行沟通,以确保满足所需的平整度要求。

    2023-08-24
    6.8K00
  • 玻璃钢风管的材料质量如何判断?

    判断玻璃钢风管的材料质量可以考虑以下几个方面: 综合考虑以上因素,可以更好地评估玻璃钢风管的材料质量。在选择供应商和购买产品之前,建议进行充分的调研和比较,选择质量可靠的玻璃钢风管供应商和产品。

    2023-09-04
    8.9K00
  • PVA是否兼容所有脱模蜡(pva和有的蜡不相容)

    取决于配方。 有人反映,在模具上打蜡,再把水性的pva脱模剂涂上去,蜡的表面就无法形成均匀的涂膜,出现开花不兼容现象。 如下图:PVA是否兼容所有脱模蜡体系呢? 答案是有一定限制,pva脱模水对无硅酮的脱模蜡兼容性最好。但基于鉴定市面所有蜡兼容性的时间成本,至于哪种脱模蜡能达到更好搭配效果,建议咨询你的供货商。 一般pva脱模剂生产商,都会搭配完全兼容的脱模…

    2019-03-30
    8.3K00
  • 蜡烛可以用环氧树脂染料吗?

    如果您正在寻找一种方法来为您的蜡烛增添色彩和生命力,您可能想尝试使用环氧树脂染料。 这种类型的染料可用于制作美丽而充满活力的蜡烛,照亮任何房间。 在这篇博文中,我们将讨论如何将环氧树脂染料用于蜡烛,以及这样做的好处。我们还将提供一些有关如何获得最佳结果的提示。 目录 你能把蜡烛放在环氧树脂里吗? 这是很多人问过的问题,答案是肯定的,你可以在环氧树脂中放一根蜡…

    2023-01-28
    3.1K00
  • 在你的房子里铺环氧地坪会增加它的价值吗?

    无论您是想出售房屋还是翻新永久性房屋,提高房产价值最有效的方法之一就是更新起居区的地板。毫无疑问,任何类型的新地板都会在短期内改善您家的外观和价值,但越来越多的人正在寻找可在未来几年保持美观的低维护地板。 环氧地坪在装修时的好处 地板是给家庭留下第一印象的特征之一。您的地板可以让您的家感觉奢华明亮,或者昏暗陈旧,因此选择正确的材料、颜色和饰面至关重要。 想象…

    2023-03-05
    3.8K00
  • 玻璃鳞片胶泥施工过程中如何消泡?

    玻璃鳞片胶泥施工时气泡过多,容易导致局部鼓包、开裂,甚至脱落,影响防腐质量。因此玻璃鳞片胶泥防腐施工过程中消泡就非常重要了。 玻璃鳞片胶泥气泡一般于配料过程或者施工过程中产生,配料过程中产生气泡的原因有以下两种: 1.松散的鳞片、白炭黑、粉料里面存在大量空气; 2.搅拌混料时带入的空气。 针对配料过程中产生的气泡,有条件可在真空搅拌装置中进行(宜在真空度不低…

    2022-12-21
    6.9K00
  • 你能给我一些常见的脱模剂类型吗?

    当涉及到常见的脱模剂类型时,以下是一些常见的脱模剂类型: 这只是一些常见的脱模剂类型,实际上还有许多其他类型的脱模剂可供选择,具体取决于制造工艺、材料和应用需求。在选择脱模剂时,最好参考脱模剂供应商的产品说明和建议,以确定最适合您特定应用的脱模剂类型。

    2023-08-29
    3.9K00
  • 原生碳纤维短切丝束(1-12mm短切碳纤维原丝)

    这种短切碳纤维丝束由100%原生碳纤维丝束制成,切割(或短切)0.5 – 12 毫米的一致长度。这种规格的短切丝束通常用作压缩成型或注塑成型的碳纤维增强部件(通常称为锻造碳纤维)中的增强材料。 作为由一致的原料制成的原始材料,该材料非常一致,没有再生短切丝束的不规则或夹杂物等特征。对于那些希望打造外观“锻造碳”外观的人来说,这种一致性可被视为优点…

    2022-10-20
    6.5K00
  • 地铁玻璃钢座椅的工艺方法

    地铁玻璃钢座椅通常采用以下工艺方法进行制造: 以上是一般的地铁玻璃钢座椅制造的工艺方法。具体的制造过程可能会因制造商和设计要求的不同而有所变化。

    2023-12-04
    5.0K00
  • 什么是涂料行业?

    油漆行业,通常被称为“油漆和涂料行业”,由销售油漆、污渍和其他涂料的制造商、批发商和零售商组成。该术语通常延伸到制造或销售相关物品的人,通常称为“杂物”,例如刷子,滚筒和落衣。那些提供涂装服务的人也可以说是涂料行业的一部分。 在涂料行业内制造和销售的产品包括涉及油漆房屋,建筑物和结构的物品。用于车辆的产品,除船舶清漆和污渍外,通常被归类为特定的子行业,即“汽…

    2023-06-17
    4.0K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部