玻璃纖維增強(qiáng)塑料優(yōu)缺點(diǎn)介紹

     玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)俗稱玻璃鋼，是一種以玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂為基體材料的復(fù)合塑料。作為復(fù)合材料的一種，玻璃鋼因其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建筑、家居家具、建材衛(wèi)浴和環(huán)衛(wèi)工程等等相關(guān)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

      根據(jù)所采用的纖維不同，玻璃纖維增強(qiáng)塑料分為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料(GFRP)、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料(CFRP)和硼纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料等。它以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)為增強(qiáng)材料，以合成樹脂為基體材料。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是由增強(qiáng)纖維和基體組成的。纖維(或晶須)的直徑很小，一般小于10微米，是脆性材料，易損傷、斷裂和受腐蝕?；w具有黏彈性和彈塑性，是韌性材料。

     玻璃纖維增強(qiáng)塑料的相對(duì)密度在1.5～2.0之間，只有碳鋼的1/4～1/5，但拉伸強(qiáng)度卻接近甚至超過(guò)碳素鋼，強(qiáng)度可以與高級(jí)合金鋼媲美。因此，玻璃纖維增強(qiáng)塑料在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品中應(yīng)用廣泛。某些環(huán)氧玻璃鋼的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度甚至能達(dá)到400兆帕以上。

主要優(yōu)點(diǎn)：

     1.耐腐蝕性能好 對(duì)大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗力，已被應(yīng)用于化工防腐的各個(gè)方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。

     2.介電性能好 是優(yōu)良的絕緣材料，可用來(lái)制造絕緣體。高頻下仍能保持良好介電性。

     3.熱性能良好 熱導(dǎo)率低，室溫下為1.25千焦/(米·時(shí)·開)～1.67千焦/(米·時(shí)·開)，只有金屬的1/100～1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時(shí)超高溫情況下，是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料，能保護(hù)宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖擊。

     4.可設(shè)計(jì)性強(qiáng) 可充分選擇多種材料來(lái)滿足不同產(chǎn)品的特性，如可以設(shè)計(jì)成耐腐的、耐瞬時(shí)高溫的、產(chǎn)品某方面有特別高強(qiáng)度的、介電性特別好的等各種類型。

     5.工藝性優(yōu)良 可根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來(lái)靈活地選擇成型工藝;工藝簡(jiǎn)單，可以一次成型，尤其是對(duì)形狀復(fù)雜、不易成型、數(shù)量少的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其工藝更顯優(yōu)越。

主要缺點(diǎn)：

    1.彈性模量小 彈性模量比木材大兩倍，但比鋼小，因此產(chǎn)品剛性不足，容易變形。但可以做成薄殼結(jié)構(gòu)或夾層結(jié)構(gòu)，也可通過(guò)高模量纖維或做加強(qiáng)筋等形式來(lái)彌補(bǔ)。

    2.長(zhǎng)期耐溫性差 FRP一般不能在高溫下長(zhǎng)期使用，通用型聚酯FRP在50℃以上時(shí)強(qiáng)度就會(huì)明顯下降，一般只在100℃以下使用;通用型環(huán)氧FRP在60℃以上時(shí)強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂，使其長(zhǎng)期工作溫度保持在200℃～300℃之間。

   3.層間剪切強(qiáng)度低 層間剪切強(qiáng)度是靠樹脂來(lái)承擔(dān)的，所以很低。可以通過(guò)選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來(lái)增強(qiáng)層間黏結(jié)力，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免層間受損。