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簡析玻璃鋼材質(zhì)的優(yōu)點與不足
玻璃鋼，即纖維強化塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料，稱謂為玻璃纖維增強塑料，或稱謂玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。質(zhì)輕而硬，不導電，機械強度高，回收利用少，耐腐蝕。可以代替鋼材制造機器零件和汽車、船舶外殼等。玻璃鋼是近五十多年來發(fā)展迅速的一種復合材料。玻璃纖維的產(chǎn)量的70％都是用來制造玻璃鋼。玻璃鋼硬度高，比鋼材輕得多。轉(zhuǎn)載請著名出處，玉海雕塑：http://www.yahyauzunemlak.com。
玻璃鋼的優(yōu)點：輕質(zhì)高強，玻璃鋼雕塑相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可是拉伸強度卻接近，甚至超過碳素鋼，而比強度可以與高級合金鋼相比。因此，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應用中，都具有卓越成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。部分材料的密度、強度和比強度見表1-1。耐腐蝕性能好，F(xiàn)RP是良好的耐腐材料，對大氣、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能力。玻璃鋼雕塑定做的部分技術已應用到化工防腐的各個方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。電性能好是優(yōu)良的絕緣材料，用來制造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好，已廣泛用于雷達天線罩。熱性能良好FRP熱導率低，室溫下1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下，是理想的熱防護和耐燒蝕材料，能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷可設計性好①可以根據(jù)需要，靈活地設計出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，來滿足使用要求，可以使產(chǎn)品有很好的整體性。②可以充分選擇材料來滿足產(chǎn)品的性能，如：可以設計出耐腐的，耐瞬時高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強度的、介電性好的，等等。工藝性優(yōu)良①可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術要求、用途及數(shù)量來靈活地選擇成型工藝。②工藝簡單，可以一次成型，經(jīng)濟效果突出，尤其對形狀復雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品，更突出它的工藝優(yōu)越性。
玻璃鋼的不足：彈性模量低。FRP的彈性模量比木材大兩倍，但比鋼（E=2.1×106）小10倍，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足，容易變形?？梢宰龀杀そY(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)，也可通過高模量纖維或者做加強筋等形式來彌補。長期耐溫性差一般FRP不能在高溫下長期使用，通用聚酯FRP在50℃以上強度就明顯下降，一般只在100℃以下使用；通用型環(huán)氧FRP在60℃以上，強度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂，使長期工作溫度在200~300℃是可能的。有些玻璃鋼雕塑制造廠生產(chǎn)出來的玻璃鋼雕塑制品的老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷，F(xiàn)RP也不例外，在紫外線、風沙雨雪、化學介質(zhì)、機械應力等作用下容易導致性能下降。層間剪切強度低層間剪切強度是靠樹脂來承擔的，所以很低?？梢酝ㄟ^選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力，最主要的是在產(chǎn)品設計時，盡量避免使層間受剪。
