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玻璃鋼的名稱是玻璃纖維增強塑料,俗稱玻璃鋼。是外20世紀初的一種復合材料,它具有質(zhì)輕、強、防腐、保溫、絕緣、隔音等諸多點。由于其強度相當于鋼材,又含有玻璃成分,也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電緣、隔熱等性能,象玻璃那樣,就形成了這個通俗易懂的名稱“玻璃鋼",這個名詞是由原建筑材料工業(yè)部部長賴際發(fā)同志于1958年提出的,由建材系統(tǒng)擴,現(xiàn)在還普遍地采用著。由此可見,玻璃鋼就是指玻璃纖維作增強材料、合成樹脂作粘結劑的增強塑料。
起初出現(xiàn)的復合材料是玻璃鋼,其實它和鋼這種材料毫無關系。玻璃鋼中根本不含鐵也不是玻璃和鋼的復合體。實際上,玻璃鋼是玻璃纖維與一種或數(shù)種熱固性或熱塑性樹脂復合而成的材料,這些樹脂如酚醛樹脂、氧樹脂、聚酯樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等。
玻璃鋼是玻璃纖維與酚醛樹脂復合而成的材料。它是將玻璃纖維浸漬了酚醛樹脂的液態(tài)原料后,經(jīng)過模壓法預成型,然后將酚醛樹脂固化,就制成了玻璃鋼。
玻璃鋼具備輕質(zhì)強度的點,其原因在于:普通的玻璃是一種強度不高的脆性材料,如果將熔融的玻璃拉成細的玻璃纖維之后,其性能就發(fā)生了大變化。玻璃纖維柔軟,甚可以織成布。同時,玻璃纖維越細,它的強度越大。玻璃鋼的強度可以用鋼筋混凝土做比喻。在鋼筋混凝土中,承受外力的主要是鋼筋,但混凝土卻是缺少的,它將鋼筋粘結為一個整體,不但賦予建筑構件以一定的外形,而且增加了強度。在玻璃鋼中,玻璃纖維的作用猶如鋼筋,而樹脂卻起著混凝土的作用,兩者的結合使玻璃鋼具有驚人的強度。
玻璃鋼不但具備強度,同時還有耐腐蝕性,對酸、堿、鹽、油等各種腐蝕介質(zhì)都具有的防腐功能,不會發(fā)生銹蝕,從而成為一種新型的耐腐蝕材料。可應用建筑、化學化工、汽車及鐵路交通運輸、航空航天、船艇及水上運輸、電氣工業(yè)及通訊工程……等等多種域。
玻璃鋼中通常用的玻璃纖維及其特性
玻璃鋼中常用的玻璃纖維直徑是8-13um。來各所用的玻璃纖維趨向于向粗直徑,通用的是13-18um,采用池窯拉絲。采用粗直徑纖維既不影響玻璃鋼的性能,纖維的產(chǎn)量又可以大幅度提(因為產(chǎn)量和直徑成平方關系)。也有采用直徑20um以上的玻璃纖維。玻璃鋼所用的玻璃纖維一般是把單絲并成線或粗紗,或進一步制成織物及做成氈來使用。
玻璃纖維可按三種方向排列
(一)單向纖維增強的玻璃鋼
這一類玻璃鋼,玻璃纖維定向排列在一個方向,它是用連續(xù)紗或單絲片鋪層的。在纖維方向上,有的彈性模量和強度,其纖維方向的強度可達100MPa,但在垂直纖維方向上,其強度。只有的單向受力情況下,才使用這類玻璃鋼。其纖維體積含量可以達60。
(二)雙向纖維增強的玻璃鋼
這類玻璃鋼是用雙向織物鋪展的,其玻璃纖維體積含量可達50。在兩個正交的纖維方向上,有較的強度。它適用于矩形的平板或薄殼結構物。
(三)準各向同性玻璃鋼
這類玻璃鋼是用短切纖維氈或模塑料制成的,制品中各向強度基本接近,纖維體積含量一般小于30,適用于強度、剛度要求不或荷載不清楚而只能要求各向同性的。
常見玻璃鋼的簡介
目前上較常見的幾種玻璃鋼制品種類,大致分為三種:氧玻璃鋼、聚酯玻璃鋼和無機玻璃鋼,其中氧玻璃鋼和聚酯玻璃鋼又統(tǒng)稱為有機玻璃鋼,即FRP(FiberReinforced Plastics)玻璃纖維增強塑料。
在環(huán)保設備中也應用到了耐腐蝕性,對酸、堿、鹽、油等各種腐蝕介質(zhì)都具有的防腐功能,廣泛用于污水處理設備,如雙曲面攪拌機葉輪和潛水推流器葉輪等