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BOB半岛体育既不是玻璃也不是钢材应用日渐广泛的玻璃钢到底是什么材料?

2024-03-31 02:36

  猛一听玻璃钢,还以为是一种新型的钢材,其实并不是。玻璃钢是一种复合材料,本质上它还是一种塑料,但与普通塑料又不同,它是一种纤维增强塑料。

  复合材料是由几种不同性质的材料混合到一起,通过物理或化学的方法BOB半岛,形成一种性能更强的新型材料。复合材料并不是人类独有的发明,在大自然中我们就经常看到。比如鸟类的鸟巢,一些鸟类会用稻草、树枝和粘土筑成鸟巢,这样的鸟槽会更结实。古代人类也从中受到启发,在黏土里加入稻草、石灰等,然后夯实,做成房子。这就是一种增强复合材料。

  玻璃钢就是增强复合材料的一种,是我们对纤维增强塑料的一种叫法。百度百科定义为一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯,环氧树脂与酚醛树脂基体,以玻璃纤维或其制品做增强材料的增强塑料,称为玻璃增强塑料,或称为玻璃钢。

  单一的材料往往性能不佳,比如玻璃虽然比较硬,但是它的强度不高,是一种很脆的材料。但是如果将玻璃高温融化后,将其拉成纤维细丝,其性能就会发生变化,其强度会增强很多,再加以基体,就会形成一种新的材料。

  通俗一点来讲,其实玻璃钢就犹如钢筋混凝土,玻璃纤维丝就像钢筋混凝土里的钢筋,而各类树脂就如水泥,两者混合形成了一种像钢一样强度的材料,又因为材料中含有玻璃成分,所以称其为玻璃钢。

BOB半岛体育既不是玻璃也不是钢材应用日渐广泛的玻璃钢到底是什么材料?(图1)

  手糊成型法是将基体树脂涂抹在有脱模剂的模具上,再铺一层玻璃纤维,然后用刷子将纤维均匀的铺在树脂上,如此反复几次,直到达到需要的厚度。它适用于多品种小批量产品的制作。

  缠绕成型法是先将纤维浸渍过树脂,然后将这些纤维缠绕到芯模上,层叠到需要的厚度后固化脱模即可。这种方法常用于制作一些管状物,如管道、储蓄罐、气瓶等。

  拉挤成型法是在牵引装置牵引下,将放置在纱架上的玻璃纤维牵引到树脂槽内,使玻璃纤维浸染上树脂。然受这些玻璃纤维再通过根据断面形状要求制作而成的导向装置,排除多余的树脂气泡等,最后经过成型模,而后高温固化成型。

  模压成型是将一定量的玻璃纤维与树脂混合物倒入金属磨具种,在一定温度和压力下使其成型,然后取出产品。

  玻璃钢有很好的抗微生物作用和耐酸、碱、有机溶剂及海水腐蚀作用的能力。特别适用于化工建筑、地下建筑及水工建筑等工程。

  玻璃钢的力学性能可在很大范围内进行设计,由于选用的材料不同BOB半岛,增强材料的铺设方向和方向差异,可以获得性能判别很大的复 合材料,如单向玻纤增强环氧复合材料的拉伸强度可达1000MPa以上,比钢(建筑钢)的拉伸强度还高,选用碳纤维作增强材料, 制得的玻璃钢弹性模量可以达到建筑钢材水平,而其密度却比钢材小4~5倍。

  更为突出的是玻璃钢在制造过程中,可以根据构件受 力状况局部加强,这样既可提高结构的承载能力,又能节约材料的减轻自重。

  玻璃钢的性能可根据使用要求进行设计,如要求耐水、防腐、高强,可选用树脂基复合材料。由于玻璃钢的重量轻,制造方便,对 于大型结构和形状复杂的建筑制品,能够一次成型制造,提高建筑结构的整体性。

  玻璃钢的表面光洁,可以配制成各种鲜艳的色彩,也可以制造出不同的花纹和图案,适宜制造各种装饰板、大型浮雕及工艺美术雕 塑等。

  建筑物的作用是能够防止由热传导、热对流引起的温度变化,给人们以良好的工作和休息环境。一般建筑材料的隔热性能较差,例 如普通混凝土的导热系数为1.5~2.1W(m·K),红砖的导热系数为0.81 W(m·K),树脂基复合材料的夹层结构的导热系数为0.05~0. 08 W(m·K),比普通红砖小10倍,比混凝土小20多倍。

BOB半岛体育既不是玻璃也不是钢材应用日渐广泛的玻璃钢到底是什么材料?(图2)

  玻璃钢大量而普遍地用于耐蚀领域,在工业发达的国家已有30多的历史,国内耐腐蚀玻璃钢自上世纪50年代初期开始已有较大的发展,特别是近20年来,随着有关耐蚀玻璃钢原材料和产品的制造设备及技术引进,耐蚀玻璃钢产品的种类和应用在国民经济各领域中越来越广泛。

  随着工业的发展,环境污染问题已成为当今世界令人关心的问题之一,许多国家投入巨大的人力、物力,致力于环境保护工业这一新兴工业部门。

  玻璃钢在给排水管道工程中已得到了广泛的应用。仅据四家最大的玻璃钢制造厂提供的资料,他们早在1984年已用玻璃钢制成了2600km的给排水管道并投入使用,最近几年,越来越多的废水和腐蚀介质的种类和腐蚀强度都在不断的增加,这就要求使用耐蚀性能更好的材料,而耐腐蚀玻璃钢是满足这种需求的最好材料,为此德国1983年就发布了第一个官方标准,规定了玻璃钢管的公称直径为400-1400mm。

  复合材料在环境保护方面应用包括一般工业废气处理、油水处理、含毒物质污水处理、垃圾焚化处理及城市废水脱臭处理等。

  这是玻璃钢应用的一个新领域。玻璃钢优良的耐蚀性能意味着这种材料具有活泼、不污染的特性能理所当然地成为高度清洁物品BOB半岛,如贮存高纯水、药品、酒、牛奶之类的可选用材料。国外近10年在这项领域有了较大的发展,美国、日本均有这类制品的专业工厂,在使用方面积累了丰富的经验。据悉,国内也已着手制定了这方面的工作。实际应用的经验表明要注意以下几个环节:A树脂选择方面有严格的要求;B 工艺方面在有一套制度;C 设计安装有一定的要求。

  氯碱工业是玻璃钢作为耐腐蚀材料的最早应用领域之一,目前玻璃钢已成为氯碱工业主要材料。早在上世纪50年代初期,玻璃钢首先被用于收集热(93℃)、湿氯气以及来自墨电极有机物质。这一应用取代了当时的酚醛石棉塑料。之后玻璃钢又被用于取代混凝土电解槽盖,解决了腐蚀后的混凝土碎沫落入电解槽的问题。从此,玻璃钢被逐步用于各种管道系统、气体鼓风机动性、热交换器外壳、盐水箱以至于泵、池、地坪、墙板、格栅、把手、栏杆等建筑结构件上。同时,玻璃钢也开始进入化工行业的各个领域。

  造纸工业以木材为原料,制纸过程中需要酸、盐、漂白剂等,对金属有极强的腐蚀作用,唯有玻璃钢材料能抵抗菌素这类恶劣环境,FRP已在一些国家的纸浆生产中显现其优异的耐蚀性。

  海水淡化分为传统蒸馏法及反渗透膜法,由于海水十分容易侵蚀铁质材料,故淡化厂内大部分的管道及容器均使用FRP制品。

  温泉的用途有发电及,从温泉的抽取到输送,均已大量使用FRP管,最适宜的材质为Novolac型乙烯酯,它能在高温下耐硫化物之侵蚀。BOB半岛体育既不是玻璃也不是钢材应用日渐广泛的玻璃钢到底是什么材料?