玻璃钢的基本力学性能是设计玻璃钢产品所必须掌握的基本资料
玻璃钢行业培训资料
玻璃钢行业培训资料玻璃钢行业培训资料简介玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在各个行业中得到广泛应用。
本文档为玻璃钢行业的培训资料,其中包括玻璃钢的定义、特性、应用领域以及制作过程等方面的内容。
玻璃钢的定义玻璃钢,又称纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastic,简称FRP),是由玻璃纤维作为增强材料,经过树脂基体浸渍和固化形成的一种复合材料。
它具有玻璃的透明性和金属材料的高强度、耐腐蚀性能,是一种理想的结构材料。
玻璃钢的特性1. 轻质高强玻璃钢具有较低的比重,重量只有钢铁的1/4,铝的1/3,便于搬运和安装。
同时,它具有较高的强度,强度可以根据需求进行调整,达到满足不同工程的要求。
2. 耐腐蚀玻璃钢具有优异的耐腐蚀性能,能够抵抗酸、碱、盐等多种介质的侵蚀,适用于各种腐蚀性环境下的使用。
3. 维护成本低由于玻璃钢具有良好的耐腐蚀性能,几乎不需要维护,可以大大降低维护成本和维修周期。
4. 良好的绝缘性能玻璃钢是一种绝缘材料,具有优良的绝缘性能,能够在电力和通信等行业中发挥重要作用。
5. 耐热性和耐寒性玻璃钢具有较高的耐热性和耐寒性,能够在高温和低温环境下保持稳定性能,适用于各种恶劣环境的使用。
玻璃钢的应用领域玻璃钢具有广泛的应用领域,以下为其中的几个主要领域:1. 建筑行业玻璃钢在建筑行业中可以用于制造屋面、墙面、隔断、门窗等,具有轻质、高强度、耐候性好等优点。
2. 化工行业由于玻璃钢具有优异的耐腐蚀性能,可以用于制造化工设备、储罐、管道等,能够有效地保护介质,延长设备的使用寿命。
3. 车船制造玻璃钢制品可以用于制造汽车、船舶等交通工具的外壳,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点。
4. 环保工程玻璃钢制品可以用于制造污水处理设备、烟气净化设备等环保工程设备,具有耐腐蚀、耐高温等特性,能够满足环保设备的需求。
玻璃钢制作过程玻璃钢的制作过程主要分为以下几个步骤:1. 制备玻璃纤维布料首先,将玻璃纤维经过拉伸和纤维化处理,制备成一定长度和直径的纤维。
玻璃钢基本知识
什么是玻璃钢玻璃钢(也称玻璃纤维增强塑料,国际公认的缩写符号为GFRP或FRP)是一种品种繁多,性能各别用途广泛的复合材料。
它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺,制作而成的一种功能型的新型材料。
玻璃钢具有重量轻,比强度高,耐腐蚀,电绝缘性能好,传热慢,热绝缘性好,耐瞬时超高温性能好,以及容易着色,能透过电磁波等特性。
与常用的金属材料相比,它还具有如下的特点:1、由于玻璃钢产品可以根据不同的使用环境及特殊的性能要求自行设计复合制作而成,因此只要选择适宜的原材料品种,基本上可以满足各种不同用途对于产品使用时的性能要求。
因此,玻璃钢材料是一种具有可设计性的材料品种。
2、玻璃钢产品,制作成型时的一次性,更是区别于金属材料的另一个显著的特点。
只要根据产品的设计,选择合适的原材料铺设方法和排列程序,就可以将玻璃钢材料和结构一次性地完成。
3、玻璃钢材料,还是一种节能型材料。
若采用手工糊制的方法,其成型时的温度一般在室温下或者在100℃以下进行,因此它的成型制作能耗很低。
即使对于那些采用机械的成型工艺方法,例如模压、缠绕、注射、RTM、喷射、挤拉等成型方法,由于其成型温度远低于金属材料,及其他的非金属材料,因此其成型能耗可以大幅度降低。
综上所述,与传统的金属材料及非金属材料相比,玻璃钢材料及其制品,具有强度高,性能好,节约能源,产品设计自由度大,以及产品使用适应性广等特点。
因此,在一定意义上说,玻璃钢材料是一种应用范围极广,开发前景极大的材料品种之一。
玻璃钢(FRP)材料的优点和不足一、玻璃钢(FRP)的优点(1)玻璃钢(FRP)轻质高强相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。
因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。
某些环氧FRP 的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。
(2)玻璃钢(FRP)耐腐蚀性能好FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。
玻璃钢基础知识
玻璃钢基础知识什么是玻璃钢以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称为玻璃纤维增强塑料,俗称玻璃钢。
是一种复合材料。
由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢(用玻纤增强的不饱和聚酯树脂材料)、环氧玻璃钢(用玻纤增强的环氧树脂材料)、酚醛玻璃钢之称。
由于玻璃纤维的增强作用,从而使玻璃钢材料,具有基体树脂所无法比拟的优异性能,例如材料的整体性,可降低材料的重量、高机械性能、耐冲击性能、耐腐蚀性能、良好的介电性能和尺寸稳定性能以及材料的耐久性等等,从而使玻璃钢材料在各个领域,获得了广泛的应用。
什么是复合材料复合材料:由两个或两个以上的独立物理相,包含基体材料和增强材料所组成的一种固体产物。
复合材料分三类:天然复合材料,如木材、骨骼、肌肉等;细观复合材料,如合金、增强塑料等;宏观复合材料,如钢筋混凝土等。
适合于工程结构的复合材料有下列三个特点:(1)含两种或两种以上物理性质不同并可用机械方法分离的材料;(2)可人为控制将一种材料分布到其它材料中,以达最佳性能;(3)性能优于单独组分材料,并具独特性能。
工程上生产与应用的复合材料内含两类材料:增强材料与基体材料。
如复合材料玻璃钢,其所用的树脂为基体材料,是分散介质;增强材料为玻璃纤维,是分散相;另外在增强材料与基体树脂之间还有第三相,即它们的界面。
这三个单元的有机组合,使所制成的玻璃钢复合材料具有单独组分所不可能具备的优异性能。
这也是复合材料得到飞速发展的主要原因之一。
增强材料:提供强度与刚度。
形态:多为纤维状。
材质:玻璃纤维、碳纤维、芳伦(Kevlar)纤维、硼纤维、碳化硅纤维等。
基体材料:将增强材料粘接成固态整体,保护增强材料,传递荷载,阻止裂纹扩展。
材质:合成树脂(分为热固性树脂与热塑性树脂);金属;陶瓷;水泥等。
根据基体的不同复合材料又可细分为:聚合物基复合材料,又称纤维增强塑料。
分为纤维增强热固性塑料FRP与纤维增强热塑性塑料FRTP。
应用最广的为玻璃纤维增强塑料GRP(Glass Reforced Plastics);金属基复合材料:如连续或非连续硼纤维、碳纤维增强铝镁、钛、镍等金属基体;陶瓷基复合材料:如碳纤维、碳化硅(SiC)晶须增强陶瓷,极大提高了陶瓷的韧性(提高断裂韧性最高可达9倍以上);水泥基复合材料:如碳纤维、玻璃纤维、植物纤维增强水泥等;碳纤维增强碳基体称为C/C复合材料。
玻璃钢质量标准
玻璃钢质量标准
一、外观
1. 玻璃钢制品的表面应光滑、平整,无气泡、裂纹、分层、色彩不均等缺陷。
2. 玻璃钢制品的边缘应整齐,无毛刺和损坏。
3. 对于需要涂装的玻璃钢制品,涂装面应平整、均匀,无气泡、漏涂、流淌、结皮等缺陷。
二、力学性能
1. 玻璃钢制品的强度应符合设计要求,承受相应的载荷而不发生破裂或变形。
2. 玻璃钢制品的硬度应符合设计要求,通常采用巴氏硬度计进行检测。
3. 玻璃钢制品的弹性模量和泊松比等力学性能参数应符合设计要求,以确保在使用过程中保持稳定的性能。
三、抗腐蚀性能
1. 玻璃钢制品应具有良好的抗腐蚀性能,能够承受各种化学物质的侵蚀。
2. 在使用过程中,玻璃钢制品不应出现明显的腐蚀现象,如气泡、裂纹、剥落等。
3. 对于需要接触腐蚀性介质的玻璃钢制品,应根据介质类型和使用条件选择合适的防腐蚀涂层或衬里。
四、其他质量要求
1. 玻璃钢制品的尺寸精度应符合设计要求,以确保安装和使用过程中
的稳定性。
2. 玻璃钢制品的耐磨性能应符合设计要求,对于需要频繁使用或接触摩擦的制品,应选择耐磨性能良好的材料和工艺。
3. 玻璃钢制品的耐高温性能应符合设计要求,对于需要在高温环境下使用的制品,应选择耐高温性能良好的材料和工艺。
4. 玻璃钢制品的绝缘性能和阻燃性能等应符合相关标准要求,以确保使用过程中的安全性和可靠性。
5. 玻璃钢制品的包装和运输应符合相关规定和要求,以确保产品在运输和使用过程中的安全性和完整性。
玻璃钢基本知识
玻璃钢基本知识目录一、概述 (2)1.1 定义及组成 (2)1.2 特点与优势 (3)二、玻璃钢分类与性能 (4)三、玻璃钢制造工艺 (6)3.1 模具制作与选材 (7)3.1.1 模具设计要求 (8)3.1.2 模具材料选择 (9)3.2 原材料准备与要求 (10)3.2.1 树脂选择 (11)3.2.2 增强材料准备 (12)3.3 制造工艺过程 (13)3.3.1 手糊成型工艺 (14)3.3.2 喷射成型工艺 (15)3.3.3 模具压制成型工艺 (16)四、玻璃钢的应用领域 (18)4.1 建筑行业应用 (19)4.1.1 墙体材料 (20)4.1.2 装饰材料 (22)4.1.3 其他建筑构件 (24)4.2 交通运输行业应用 (25)一、概述玻璃钢(也称为玻璃纤维增强复合材料,简称GFRP)是一种由玻璃纤维和基体材料(通常是热固性树脂)组成的复合材料。
它结合了玻璃纤维的高强度、高刚性以及基体的良好耐腐蚀性、轻质等特性,成为一种性能卓越的材料。
玻璃钢的应用范围广泛,包括建筑、交通、航空航天、化工、电子等多个领域。
玻璃钢的基本知识涵盖了其组成材料、制造工艺、性能特点、应用领域以及后期维护等方面。
它是一种多组分、多功能的材料,通过不同的配方和工艺可以制得具有不同物理和化学性能的制品,满足各种复杂工程结构的需求。
随着科技的不断进步,玻璃钢作为一种先进的复合材料,其制造技术和应用领域也在不断发展和创新。
了解玻璃钢的基本知识,对于从事相关领域工作的人员来说,具有重要的实际意义和价值。
我们将详细介绍玻璃钢的基本知识,包括其材料特性、制造工艺、性能评估、设计原则以及实际应用等方面的内容。
1.1 定义及组成全称为玻璃纤维增强塑料(Glass Fiber Reinforced Plastic,简称GFRP),是一种由高性能的玻璃纤维和环氧树脂等基体材料通过复合工艺制作而成的先进复合材料。
这种材料不仅具备出色的力学性能、耐腐蚀性和耐候性,还拥有设计灵活、重量轻、维护成本低等优点,在众多工业领域得到了广泛应用。
有关玻璃钢的标准
有关玻璃钢的标准一、外观玻璃钢制品应无明显的裂纹、气泡、毛细孔,表面应光滑平整,无明显凹凸不平的缺陷。
边缘应整齐,无毛刺和损坏。
涂装面应平整、均匀,无气泡、漏涂、流淌、结皮等缺陷。
二、力学性能玻璃钢制品应具备一定的强度和刚度,能够承受一定的外部载荷和应力。
通常会有以下指标:1. 拉伸强度:表示玻璃钢制品在拉伸载荷下的抗拉能力,是评估制品耐久性和使用寿命的重要指标。
2. 弯曲强度:表示玻璃钢制品在弯曲载荷下的抗弯能力,对于需要承受弯曲应力的制品如管道、储罐等,该指标至关重要。
3. 冲击强度:表示玻璃钢制品在冲击载荷下的抗冲击能力,是评估制品在冲击环境中的耐久性和安全性的重要指标。
三、抗腐蚀性能玻璃钢制品应具备优异的耐腐蚀性能,能够承受各种化学物质的侵蚀。
对于不同的应用环境,玻璃钢制品需满足不同的抗腐蚀要求。
例如,在酸碱环境下,玻璃钢制品应能抵抗酸碱溶液的侵蚀;在海洋环境下,玻璃钢制品应能抵抗海水和海洋大气的侵蚀。
因此,评估玻璃钢制品的抗腐蚀性能是十分重要的。
四、其他性能指标根据不同的应用领域和具体需求,玻璃钢制品可能还需满足其他特定的性能指标。
例如,对于某些特殊用途的玻璃钢制品,可能需要具备一定的绝缘性能、导热性能、透光性能等。
这些性能指标应根据具体的应用需求进行评估和测试。
总之,对于玻璃钢制品的标准,不仅应关注其外观和质量,还需对其力学性能、抗腐蚀性能以及其他特定性能进行评估和测试,以确保其能够满足不同应用领域的需求和要求。
同时,在生产和应用过程中,还需严格控制原材料的质量和配方比例,确保生产工艺的稳定性和一致性,以保证玻璃钢制品的质量和性能稳定可靠。
玻璃钢基本性质介绍
玻璃钢基础知识--玻璃钢的基本特性玻璃钢的基本性能主要取决于其两大组分和它们之间的结合,即玻璃纤维、热固性树脂或热塑性树脂、纤维和树脂间的间面。
使用最广泛的热固性树脂是不饱和聚酯树脂。
此外还有环氧树脂、乙烯基树脂和酚醛树脂,以及某些特种用途的树脂(如有机硅、聚酞亚胺、苯并咪唑等)。
由热固性树脂制成的玻璃钢俗称热固性玻璃钢。
把不同树脂和各种玻璃纤维制品复合,就可制成各种不同性能的玻璃钢制品。
用玻璃纤维增强热塑性树脂称为热塑性玻璃钢。
常用的热塑性树脂有聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯、饱和树脂、丙烯氰一丁二烯一苯乙烯(ABS)树脂等。
我国目前大量生产的是热固性玻璃钢。
常用的玻璃纤维制品有无碱、中碱的玻璃纤维布、无碱、中碱的无捻玻璃纤维布(方格布),无碱、中碱的无捻玻璃纤维纱等。
玻璃钢集中了玻璃纤维及合成树脂的特性,具有质量轻、强度高、耐学腐蚀、电绝缘性好,透过电磁波、隔音、减震和耐瞬时高温烧蚀等特点。
因此,玻璃钢己经成为国防和国民经济建设中不可缺少的重要材料之一。
(一)力学性能玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高,这是金属材料和其它材料无法相比的。
这里,我们要提一下强度的概念。
强度通常是指单位面积所能承受的最大载荷,材料就破坏了。
强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、剪切强度。
例如说聚酯树脂玻璃钢抗拉强度290MPa,是指每平方厘米截面可以承受2900kg的拉力。
玻璃钢轻质高强的性能,来源于较低的树脂密度(浇注体密度1.27左右)以及玻璃纤维的高抗拉强度(普通钢材的5倍以上)。
玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。
从高树脂含量的玻璃纤维毡制品到低树脂含量的玻璃纤维缠绕制品(密度2.2),玻璃钢的密度只有普通碳钢的1/4~1/5,比铝还轻1/3。
玻璃经高温熔融,快速拉成细丝时,由于比表面积比较大,玻璃纤维内部及表面就难以存在大缺陷,所有玻璃纤维的强度就非常高。
常用的无碱铝硼硅酸盐纤维,其一般性能如表2一1所示。
玻璃钢与玻璃钢制品基本力学性能试验
第一节
一、 概述
玻璃钢板试验
目前, 玻璃钢成型方法很多, 主要是以手糊、 层压、 喷射、 模压及缠绕等成 型方法为多见。 手糊成型工艺是玻璃钢工业生产中最早而且目前仍然应用最广泛的一 种成型方法。手糊成型工艺主要以手工操作为主, 不用机械设备, 该法是在 涂好脱模剂的模具上, 甩手工一边铺放增强材料, 一边涂刷树脂, 直到所需厚 度为止。然后固化、 脱模、 修整而成为制品。 层压成型是在加热、 加压条件下, 用或不用粘结剂将两层或多层相同或 不同材料结合为整体的方法。 喷射成型是将预聚物、 催化剂及短切纤维同时喷到模具或芯模上成型制 品的方法。 模压成型工艺是在封闭的模腔内, 借助压力, 一般尚需加热以成型制品 的方法。模压成型工艺已广泛应用于制造玻璃钢制品。 上述几种玻璃钢成型工艺所用的增强材料主要是玻璃纤维织物和短切 玻璃纤维。
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第二章
玻璃钢与玻璃钢制品基本力学性能试验
采用试验的材料或比试验材料弹性模量低的材料。 !加强片材料: 加强片的厚度为 ! " #$$, 宽度为当采用单根试样粘贴时 "加强片尺寸: 为试样的宽度; 若采用整体粘贴后再加工成单根试样时, 则宽度要满足所要 加工试样数量的要求。 #加强片的粘结: % & 用细砂纸打磨粘结表面。注意不应损伤材料强度。 (如雨酮) 清洗粘结表面。 ’& 用溶剂 (如环氧胶粘剂) 粘结。 ( & 用韧性较好的室温固化胶粘剂 )& 对试样粘结部位加压一定的时间。 (#) 按 《试验方法总则》 对试样进行外观检查。 每组试样不少于 + 个。 (*) , & 试验条件 试验环境条件和试样状态调节按 《试验方法总则》 规定。 (!) (,) 试验设备按 《试验方法总则》 规定。 (#) $型试样使用的夹具见图 , - + 和表 , - #。
玻璃钢的基本力学性能
4437阅读91回复玻璃钢实用技术-玻璃纤维的基本力学性能-技术普及贴(二) [复制链接] 上一主题 下一主题离线yltfrp锋芒初露关闭个人中心可以申请新版勋章哦立即申请知道了加关注发消息 只看楼主 倒序阅读 使用道具 0 发表于: 2011-10-16本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏的内容玻璃钢的基本力学性能是设计玻璃钢产品所必须掌握的基本资料,在玻璃钢材料中,玻璃纤维是承受荷载的主要成分,树脂的作用是传递应力和支撑、固定纤维,因此它的力学性能取决于纤维和树脂的力学性能,取决于它们的含量比、增强方式及这两种材料之间的界面状态。
界面状态是一个比较复杂的影响因素,它对玻璃钢性能的影响程度,目前还无法作出定量评价。
玻璃纤维的基本力学性能 如果不加特别说明,我们一般都是讨论常温和静荷载条件下纤维和树脂的力学性能,如弹性模量、强度极限等。
大家知道,平板玻璃的强度是比较低的,拉伸强度约为69兆帕(700公斤/厘米2),而玻璃纤维的实验室强度最高可达7250兆帕(74000公斤/厘米2),这是由于玻璃纤维只有很小横截面积,它存在块陷(如微裂纹)的可能性要比块体材料小得多,所以纤维在其长度方向的强度比块体材料高得多,表2-1列举了各种玻璃纤维与A3钢性能的比较,E 玻璃 纤维是无碱纤维,耐热性与电绝线性好;S 玻璃纤维是高强高弹纤维;C 玻璃纤维是中碱纤维;A 玻璃纤维是有碱纤维。
纤维的测试强度以拉断力计量,根据拉断力的大小计算拉伸强度,按照支数定义可以计算出纤维的横截面积来:各种玻璃纤维与A3钢的性能比较(表2-1)①系块玻璃测验结果1克重=支数×100×横截面积×密度横截面积=1克/支数×100×密度(厘米2)(2-1)知道了横截面积和拉断力,就可以计算捡伸强度:拉伸强度=拉断力/横截面积(2-2)纤维强度的测试要在专门的小型试验机上才能进行,如果没有这种试验机,也可以在小吨位的万能试验机上进行,这时需要将布沿经向和纬向裁成25xl100(毫米)的布条试件,只要知道编织布的并股纱的支数及25毫米宽度上股纱根数和布条试件的拉断力,就可以计算出玻璃纤维的拉伸强度。
玻璃钢基本性能
玻璃钢基本性能概述玻璃钢是一种用途广泛的纤维复合材料,是以玻璃纤维为增强材料,以合成树脂为基体复合而成的新型工程材料.玻璃钢的基本性能十分复杂.不同的玻璃纤维和不同的合成树脂所组成的玻璃钢的性能是不相同的,即使采用同一牌号的玻璃纤维和同一牌号的树脂,只要其间的配比不同,其性能(包括力学、物理、化学方面的性能和静态、动态方面的性能)就不会相同.充分了解玻璃钢的基本性能,才能合理地进行玻璃钢结构设计,用其所长,避其所短.玻璃钢的基本力学性能(包括静态和动态的力学性能)是进行玻璃钢结构设计的重要依据.静态力学性能一般是指玻璃钢在某一初始阶段的力学性能,其中最重要的是强度和弹性性能,动态力学性能与时间有关,例如蠕变、疲劳等是玻璃钢材料随着时间延续,在持久载荷或交变载荷作用下所反映出来的特性;冲击性能则是材料在极短的时间内承受载荷的特性.一般玻璃钢工程结构设计大都是选用静态力学性能参数进行设计.但如果不考虑动态力学性能的影响,很可能十分危险.在选用静态力学性能参数的同时,必须充分考虑动态力学性能对实际结构的影响,选择合适的安全系数.玻璃钢的主要力学性能大致有如下特点:(1)强度和弹性性能的可设计性.因玻璃钢是由玻璃纤维和合成树脂组成的,所以人们可以通过改变这两个组分材料的配比,和改变玻璃纤维的分布方向,在一定范围内获得不同强度和弹性性能的玻璃钢.例如,对于单向受结构,可以采用单向铺层方式,即可将单向玻璃布或玻璃纤维沿受力方向铺设.这种单向铺层方式能够在纤维方向获得很高的强度,而在垂直于纤维方向,则没有多余的强度储备.又如,对于双向受力的结构;可以采用双向铺层和多向铺层方式,并根据双向受力的大小,采用不同双向纤维量分布.对不同方向选用适当的纤维用量,不仅可以使玻璃钢在不同方向具有不同的强度值,也可以使其具有不同的弹性模量.上述特点所表现出来的强度和弹性的可设计性,使得从事结构设计的研究者也同时参与到材料的设计中去了,这对于结构设计是十分重要的.(2)各向异性性能玻璃钢在不同方向上具有不同的力学性能,因此是一种各向异性材料.玻璃钢是由若干个单层板层合起来,构成一个多层的层合板(壳)结构.每一个单层板在其面内具有四个独立的弹性常数:纵向弹性模量召E L,横向弹性模量厘E r,纵向泊松比V LT, (横向泊松比V LT,面内剪切弹性模量G LT.在层合板(壳)结构中,不管这些单层板是采用何种方式铺设,上述四个弹性常数构成了玻璃钢结构最基本的独立的弹性常数,另一方面,若干单层板按不同方式铺设而组成的层合板(壳),可以显示出十分复杂的弹性性能.例如,剪应力引起线应变,正应力引起剪应变,这些都是各向同性材料所没有的.玻璃钢的各向异性,使得玻璃钢的强度分析变得复杂.就每一单层而言,其面内就有五个基本强度:纵向拉伸强度F L,纵向压缩强度F′L,横向拉伸强度F T,横向压缩强度F′T,剪切强度F LT.这些强度值往往相差很大,因此破坏不一定发生在应力最大的方向上,很可能在较低的应力作用方向上.于是,各向同性材料中的主应力和主应力方向等概念,在玻璃钢的结构分析中是不适用的.(3)非均质性.玻璃钢是非均质材料,这意味着玻璃钢的性能因其各组分材料在物体内的位置不同而不同.如相对于组分材料而言,在玻璃纤维处的性能与在树脂处的性能不同.细观力学正是基于这种组分材料之间的非均质性来研究组分材料之间的相互作用.但是,相对于单层板而言,这种组分材料之间的非均质被忽略了,而仅从单层板的平均表观性质研究玻璃钢的基本性能.宏观力学正是基于这种均质性假定来分析玻璃钢的层合结构.然而,由于各单层铺设角的差异,即使是在宏观力学范围内,这种层合结构也是非均质的.这种不同层之间的宏观非均质性,给玻璃钢结构的分析带来很大的复杂性,例如,拉伸可能引起弯曲变形等耦合效应.(4)高强度,低弹性模量.玻璃钢的容重较小,大都在1.5—1.9g/cm3范围内,是普通钢材容重的1/4左右,玻璃钢的强度却较高,一般可达2000kgf/cm2以上.如果选用高强高弹玻璃钢,其强度值更高.按比强度(强度与容重之比)计算,玻璃钢要比普通钢材的比强度高得多.因此,玻璃钢是一种轻质高强的材料.但是,玻璃钢的弹性模量是比较低的。
玻璃钢规范
玻璃钢规范玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料,具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性能和力学性能。
为了确保玻璃钢制品的质量和应用效果,制定了一系列的玻璃钢规范,下面是玻璃钢规范的一些内容。
首先,玻璃钢的基本要求。
玻璃钢的成品应具有平整、光滑、无孔、无裂纹的表面,无色差、无色斑、无粘结、无剥离等缺陷。
同时,应符合产品设计图纸和技术要求,以及相关的标准规范。
其次,关于玻璃钢的材料和制品。
玻璃钢材料主要包括玻璃纤维和树脂。
玻璃纤维应符合相应的标准,如纤维长度、纤维长度一致性、纤维强度等要求。
树脂应选用合适的树脂体系,并按照制品用途和环境要求进行选择。
制品的制作应符合相应的工艺纪要,包括模具制作、玻璃纤维铺贴、树脂浸渍、固化等工艺过程。
第三,关于玻璃钢制品的质量检验。
玻璃钢制品的检验应包括外观质量、尺寸精度、力学性能、耐腐蚀性能等方面的检验。
外观质量应根据制品表面的平整度、色差、气泡、孔洞等进行检查。
尺寸精度应根据制品的设计要求和测量方法进行检测。
力学性能包括拉伸强度、弯曲强度等的测试。
耐腐蚀性能包括的化学试剂浸泡试验、盐雾腐蚀试验等检测。
第四,关于玻璃钢制品的应用。
玻璃钢制品应根据其用途和环境条件进行正确的选型和设计。
同时,应注意制品的安装和使用要求,如施工步骤、施工工艺、固定方式等。
制品的使用过程中应定期检查和保养,及时处理制品出现的问题。
最后,关于玻璃钢制品的维护和修复。
对于玻璃钢制品,应定期进行维护和检查,如清洁、防腐涂层维修等后期工作。
如果制品发生损坏,应及时修复,采取适当的修复材料和方法进行修复。
总之,玻璃钢规范是对玻璃钢制品生产、质量检验、应用和维护等方面的要求和规定。
遵循玻璃钢规范可以确保玻璃钢制品的质量和应用效果,提高制品的可靠性和耐久性。
玻璃钢的物化特性和力学特性
玻璃钢的物化特性和力学特性玻璃钢即玻璃纤维增强材料,是国外20世纪初开发的一种新型复合材料,它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等诸多优点。
最早出现的复合材料是玻璃钢,其实它和钢这种材料毫无关系。
玻璃钢中根本不含铁也不是玻璃和钢的复合体。
实际上,玻璃钢是玻璃纤维与一种或数种热固性或热塑性树脂复合而成的材料,这些树脂如酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂等。
第一种玻璃钢是玻璃纤维与酚醛树脂复合而成的材料。
它是将玻璃纤维浸渍了酚醛树脂的液态原料后,经过模压法预成型,然后将酚醛树脂固化,就制成了玻璃钢。
耐腐蚀、寿命长。
玻璃钢属于优质复合材料。
它对酸、碱、盐、油等各种腐蚀介质都具有特殊的防腐功能,不会发生锈蚀。
普通PVC寿命为15年,而玻璃钢寿命为50年。
玻璃钢具备强度高的优点,其原因在于:普通的玻璃是一种强度不高的脆性材料,如果将熔融的玻璃拉成很细的玻璃纤维之后,其性能就发生了很大变化。
玻璃纤维很柔软,甚至可以织成布。
同时,玻璃纤维越细,它的强度越高。
玻璃钢的强度可以用钢筋混凝土做比喻。
在钢筋混凝土中,承受外力的主要是钢筋,但混凝土却是不可缺少的,它将钢筋粘结为一个整体,不但赋予建筑构件以一定的外形,而且增加了强度。
在玻璃钢中,玻璃纤维的作用犹如钢筋,而酚醛树脂却起着混凝土的作用,两者的结合使玻璃钢具有惊人的强度。
玻璃钢不但具备高强度,同时还有优良的耐腐蚀性,从而成为一种重要的耐腐蚀材料。
铅曾经是一种耐腐蚀的金属材料,它能耐具有强烈腐蚀性的硫酸的腐蚀。
其原因是铅和浓硫酸作用生成难溶解的硫酸铅,成为一种致密的保护膜覆盖在金属铅的表面,所以化工厂的反应釜和管道常用铅做衬里,也可用搪瓷衬里。
如果用玻璃钢来代替,耐腐蚀性都符合要求。
玻璃钢还用于阀门、泵、风机,适宜做运输腐蚀性液体的汽车槽车和火车槽车,在化工厂制作贮腐蚀性液体的贮槽、废酸废液池村里和大面积防腐蚀的地面。
石油的腐蚀性也很强,玻璃钢可以用来代替钢管制造输油管、输油车,大大节约了钢铁。
玻璃钢结构设计pdf
玻璃钢结构设计pdf玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料,具有优良的力学性能和耐腐蚀性能。
因此,玻璃钢被广泛应用于各种结构设计中,如储罐、管道、船舶等领域。
本文将介绍玻璃钢结构设计的基本原理和方法,并对其应用的一些典型案例进行分析。
玻璃钢结构设计的基本原理主要包括载荷分析、强度设计和稳定性设计。
首先,进行载荷分析是确定结构所受力的重要一步。
根据实际情况,确定包括静载荷、动载荷和温度载荷等各种不同类型的载荷,并计算其作用下的结构荷载。
接下来,通过强度设计,确定结构所需的材料强度和尺寸。
根据材料的力学性能,计算结构材料的应力和应变,并确保其处于安全的工作状态。
最后,进行稳定性设计,确保结构在各种外力作用下都能保持稳定,并防止发生失稳现象。
玻璃钢结构设计的一些典型案例包括储罐、管道和船舶等。
储罐是玻璃钢最常见的应用之一、由于玻璃钢具有优良的耐腐蚀性能和高的强度,可以用于存储各种腐蚀性物质的储罐。
在设计储罐时,需要考虑容量、载荷和稳定性等因素,确保其能够安全可靠地存储物质。
管道是另一个常见的应用领域。
玻璃钢管道具有良好的耐腐蚀性和低的摩擦系数,可以用于输送各种流体。
在设计管道时,需要考虑管道的流量、压力和温度等参数,并确保其能够满足要求的流体输送性能。
船舶是玻璃钢应用的另一个重要领域。
由于玻璃钢具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,可以用于制造船体和船舱等结构。
在设计船舶时,需要考虑船体的浮力、稳定性和安全性等因素,并确保船舶能够满足航行的要求。
总之,玻璃钢结构设计是一门综合性的学科,需要考虑载荷分析、强度设计和稳定性设计等多个方面。
通过合理的设计和优质的材料,玻璃钢结构可以实现良好的强度、耐腐蚀性和稳定性,广泛应用于各种工程领域。
希望本文能够对玻璃钢结构设计有一定的了解,并为相关领域的工程师和设计师提供参考。
玻璃钢质量标准
玻璃钢质量标准
玻璃钢是指由玻璃纤维及树脂复合材料制成的一种材料,常用于制造耐腐蚀、耐酸碱、耐高温的设备和构件。
玻璃钢的质量标准主要包括以下几个方面:
1. 外观:玻璃钢制品应无明显的裂纹、气泡、毛细孔,表面应光滑平整,无明显凹凸不平的缺陷。
2. 力学性能:玻璃钢制品应具备一定的强度和刚度,能够承受一定的外部载荷和应力。
通常会有拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等指标。
3. 抗腐蚀性能:玻璃钢制品应具备优异的耐腐蚀性能,能够抵御酸、碱、盐等腐蚀介质的侵袭。
此外,还应具备防紫外线、防老化等性能。
4. 导电性:玻璃钢制品通常用作绝缘材料,不导电是其重要的特性之一。
5. 寿命:玻璃钢制品应具备较长的使用寿命,能够在一定的环境条件下保持稳定的性能。
以上只是玻璃钢质量标准的一些主要内容,具体的标准会根据产品的不同用途和行业的要求而有所差异。
因此,在选择和购买玻璃钢制品时,需要根据具体需求和应用环境,参考相关的质量标准进行选择。
关于玻璃钢与钢板强度问题的相关数据描述
关于玻璃钢与钢板强度问题的相关数据描述关于材料及制品的力学性能强度及刚度的概念:强度是指材料受力破坏时,物体内的最大应力值。
根据受力情况不同,可分为拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、剪切等强度。
也可以说强度就是材料在外力作用下,抵抗破坏的能力,因此,也就是牢不牢的问题。
刚度是表示结构物对变形的抵抗能力,受同样大小的力,如果刚度大则变形小,钢丝和橡皮筋在同样大小的里作用下,钢丝变形小,说明刚度大,而橡皮筋则相反。
如果粗细不同的两根橡皮筋用同样大小的里来拉,则细的变形大,刚度就小。
玻璃钢成型时,有时在某些部位做上加强筋,就是为了提高这个部位的刚度。
因此,刚度是厚度的函数,也就变形不变形的问题。
强度主要体现在拉伸方面,刚度主要体现在弯曲方面,刚度有时比高的拉伸强度更为重要。
对于我们制作的双壁罐经过国家玻璃钢制品质量监督检验中心检测,其弯曲强度达到了187MPa,弯曲模量达到了7.13MPa,冲击韧性90.4Kj/m2。
我们使用的490#树脂做的短切纤维试验拉伸强度值为163MPa,比普通的喷射成型玻璃钢制品强度(一般130MPa)高,我们需再做拉伸试验确定一下拉伸强度值。
玻璃钢的性能优点之一:比强度高。
比强度=强度/密度,玻璃钢的密度介于1.4~2.0之间,只是普通碳钢的1/4~1/5,比轻金属铝还要轻1/3左右,而机械强度高,某些方面甚至接近普通碳钢水平。
按比强度计算,玻璃钢不仅大大超过配套碳钢,而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。
关于玻璃钢与钢材等材料的比较可参考下表:Q235B弯曲强度为235MPa,玻璃钢的弯曲强度因纤维类型及含量的不同而不同,短切纤维180MPa,玻璃布300MPa,缠绕的高达700MPa。
总之,玻璃钢的强度与成型工艺有很大关系,而对于我们的双壁罐成型方式为喷射,纤维含量低,因此相对于缠绕工艺实现的双壁罐拉伸强度要低,这是资料可查的,需要我们在讲解时注意的。
要着重宣传加筋后的罐体刚度增大后通过试验显示出的刚度特性来弥补拉伸强度的不足。
玻璃钢的基本性能[1]1
玻璃钢的基本性能-物理性能玻璃钢具有密度小,良好的介电绝缘性能和良好的隔热性能以及吸水性、热膨胀性能等。
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.表2-6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)*10-3DAP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)*10-3307聚酯玻璃钢 4.0~4.8 (0.9~1.5)*10-36101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。
玻璃钢力学性能
玻璃钢的基赋本能——力教本能之阳早格格创做玻璃钢的力教本能超过的一面是比强度下,那是金属资料战其余资料无法相比的.那里,咱们要提一下强度的观念.强度常常是指单位里积所能启受的最大荷载,超出那个荷载,资料便损害了.强度又分为推伸强度、压缩强度、蜿蜒强度战剪切强度.比圆道散酯玻璃钢抗推强度290MPa,是指每仄圆厘米截里可启受2900Kg的推力.玻璃钢沉量下强的本能,根源于较矮的树脂稀度(浇铸体稀度1. 27安排)以及玻璃纤维的下抗伸强度(一般钢材的5倍以上).玻璃钢的稀度随着树脂含量的分歧而有所分歧.从下树脂含量的玻璃毡制品到矮树脂含量的玻璃钢环绕胶葛制品(稀度2.2),玻璃钢的稀度惟有普碳钢的1/4-1/5,比铝还沉1/3安排.玻璃经下温熔融、赶快推成细丝时,由于比表面积删大,玻璃纤维里里及表面便易以存留大缺陷,所以玻璃纤维的强度便非常下,时常使用的是无碱铝硼硅酸盐纤维,其普遍本能如表下所示.本能:稀度(g/cm3 )本能:合射率(25℃)合射率(25℃)本能:推伸强度(MPa))本能数据: 100-300本能:介电常数102赫兹本能数据:赫兹本能:推伸弹性模量(MPa)本能数据: 7000本能:介电常数106赫兹本能:断裂时的伸少率(% )本能:介电常数1010赫兹本能本能数据本能本能数据比热〔KJ/(Kg/.K)〕体积电阻(Ω·cm)体积电阻(Ω·cm)1011-1013导热系数〔W/m·K)〕声速m/s声速m/s5500硬化温度(℃) 850玻璃钢中时常使用的玻璃纤维直径是8-13µm.连年去各国所用的玻璃纤维趋背于背细直径死少,通用的是13∼18µm,采与池窑推丝.采与细直径纤维既不效率玻璃钢的本能,纤维的产量又不妨大幅度普及(果为产量战直径成仄圆闭系).也有采与直径20µm以上的玻璃纤维.玻璃钢所用的玻璃纤维普遍是把单丝并成线或者细纱,或者进一步制成织物及干成毡去使用.从下表所得的百般纤维强度比较去瞅,玻璃纤维的强度是相称下的.本能:推伸强度MPa羊毛: -亚麻: 35僧龙: 30-60死丝: 44玻纤: 100-300钢: 50-200本能:蔓延率%羊毛: 24-28棉纱: 6-12亚麻: -僧龙: 15-40死丝: 15-86钢: -玻璃纤维可按三种目标排列:(一)单背纤维巩固的玻璃钢那一类玻璃钢,玻璃纤维定背排列正在一个目标,它是用连绝纱或者单丝片铺层的.正在纤维目标上,有很下的弹性模量战强度,其纤维目标的强度可下达1000MPa,但是正在笔直纤维目标上,其强度很矮.惟有庄重的单背受力情况下,才使用那类玻璃钢.其纤维体积含量不妨下达60%.(二)单背纤维巩固的玻璃钢那类玻璃钢是用单背织物铺展的,其玻璃纤维体积含量可达50%.正在二个正接的纤维目标上,有较下的强度.它适用于矩形的仄板或者薄壳结构物.(三)准各背共性玻璃钢那类玻璃钢是用短切纤维毡或者模塑料制成的,制品中各背强度基础靠近,纤维体积含量普遍小于30%,适用于强度、刚刚度央供不下或者荷载不很收会而只可央供各背共性的产品.正在玻璃钢/复合资料中,力教本能正在相称大的程度上与决于巩固资料,有人把它比干是资料的筋骨.古代巩固资料主假如麻战棉纤维以及丝绸类.到了40年代,玻璃纤维启初占巩固资料的绝大普遍.正在今后相称少一段时期里,用玻璃纤维做巩固资料的复合资料(即玻璃钢)仍旧占主本职位、但是随着工业的死少,分歧的时期相继出现了新的资料,正在50年代研制了下模量碳纤维、硼纤维.60年代,又改变了玻璃身分,钻研了S及R型下强玻璃纤维.到了70年代,先后又启垦了凯芙推纤维等.睹表下所示.巩固资料多品种的启垦,为复合资料的应用启辟了新的范围战广阔的道路.纤维种类: A—玻璃纤维推伸强度极限GPa: 3.1推伸膜量GPa: 72比推伸强度GPa: 1.26比膜量GPa: 29纤维种类: E—玻璃纤维推伸强度极限GPa: 3.6 推伸膜量GPa: 76比膜量GPa: 29纤维种类: R—玻璃纤维稀度:2.58推伸强度极限GPa: 4.4 推伸膜量GPa: 85比膜量GPa: 33纤维种类: S—玻璃纤维推伸强度极限GPa: 4.9 推伸膜量GPa: 86比推伸强度GPa: 1.8比膜量GPa: 34纤维种类: I型下模量碳纤维稀度:1.87推伸强度极限GPa: 2.1 推伸膜量GPa: 330比推伸强度GPa: 1.12比膜量GPa: 176纤维种类:II型下强度碳纤维推伸强度极限GPa: 2.6推伸膜量GPa: 235比膜量GPa: 133纤维种类:散芳香酰胺纤维kevlar-29推伸强度极限GPa: 2.76推伸膜量GPa: 58比推伸强度GPa: 1.92比膜量GPa: 10纤维种类:散芳香酰胺纤维kevlar-29推伸强度极限GPa: 2.94推伸膜量GPa: 130比推伸强度GPa: 2.03比膜量GPa: 90纤维种类:剑麻稀度:1.3推伸膜量GPa: -比膜量GPa: -纤维种类:硼纤维推伸强度极限GPa: 3.4推伸膜量GPa: 344比推伸强度GPa: 1.30比膜量GPa: 130纤维种类:碳化硅纤维推伸强度极限GPa: 3.0推伸膜量GPa: 2000比推伸强度GPa:比膜量GPa:玻璃钢!复合资料的力教本能具备明隐的目标性,那是与金属资料分歧的.金属资料,不管正在所有目标,强度战弹性模量险些真足相共.而对付于木料、玻璃钢等,沿纤维目标的强度战弹性模量便比笔直于纤维目标上的要下得多.象金属那样强度不随目标变更而变更的资料称为各背共性资料,而象玻璃钢、木料、钢筋混凝土等,它们的强度随目标分歧而变更,称它们是各背同性资料.玻璃钢等人制的复合资料还不妨人为天变更纤维目标战数量去达到某种特定的强度央供.比圆,咱们采与1:1玻璃布(指经背纤维战纬背纤维量为1:1)制制的玻璃钢,其经背战纬背强度险些是相等的.但是正在其余目标上强度则较矮,如正在45℃目标上强度比经、纬背强度1/2还要矮.睹下表:本能0℃ 15℃ 30℃ 45℃ 60℃ 75℃ 90℃推伸强度MPa比率极限 178 84 50 45 50 80 160推伸强度MPa损害强度 269 210 173 158 163 194 263推伸弹性模量(GPa) 16.7 13.3 11.1 10 11.1 12.5 15.2伸少率% 1.6 2.5 4.8 4.8 4.5 2.6 1.9如果咱们采与经背战纬背纤维量为$# "的玻璃布制成环氧玻璃钢,它们经背战纬背纤维量不共较大,果此正在那二个目标上的推伸、压缩、扭转强度皆大不相共,如下表所列.本能推伸推伸压缩压缩扭转扭转本能经背纬背经背纬背经背纬背极限强度MPa373142.43102306743弹性模量MPa261224132.92.9强度的观念前里已经道过,它是指资料损害时,物体内的最大应力值,依照受力情况可分为推伸、压缩、蜿蜒、扭转、剪切等.如图下图所示矩形杆的受力状态称为推伸.此时咱们与推伸荷载等于P,杆的横断里积为F,那么推伸应力便等于σ=P/F如果杆件正在推伸到损害时的荷载(称为最大荷载或者极限荷载)为PB,则资料的极限强度,即推伸强度σB等于σB=PB/F超出极限强度杆件便要损害,所以又称它为损害强度.资料正在初初受力时,有一段时间内它的应力σ与其应变(受推伸少变形与本少度之比)成正比,咱们称它为弹性阶段.弹性阶段的最大应力值,称为比率极限.资料正在比率极限内是不会损害的.所以,也常称之为安排强度.正在弹性阶段,应力!战应变"成正比,形成等式后加进一个常数!,便是弹性模数,是常数值,它只与资料有闭:σ=ES(2-3)分歧的资料,当应力σ一定时,弹性模量E大,应变ε便小;弹性模量E小,应变便ε大.那证明常数E是反映资料抵挡变形本收大小的参数.若把截里积F的大小也思量正在内,那么EF又称为抗推刚刚度.用刚刚度观念去简直证明该构件抵挡抗伸变形的本收便更周到了.当图2-2构件上效率的是与它好同目标荷载时.那时构件便受压缩,睹图2-3所示.构件受压缩时也有应力、应变、强度、弹性模量、刚刚度等,其定义战推伸时一般,不过荷载目标好同而已.值得注意的是人们时常有一种误解,认为资料中所枚举的强度数据便是本量构件的强度数据.本去那二者截然分歧,好别较大.比圆脚糊散酯玻璃钢板,小试件抗伸强度可达200-250MPa,而正在共样本资料的3m*9m的庞大构件上与下一齐试样,它的抗伸强度惟有100MPa.那是果为二者的制制支配条件分歧,大块板工艺条件不如小试件那样理念.果此,正在采与百般资料、书籍籍所给出的强度数据时,一定要注意您所安排的构件工艺制制条件战普遍小试件之间的好别,可则将会出现问题.别的,还要注意玻璃钢/复合资料层间强度战弹性模量矮的特性.层间是单薄关节,果为层间不巩固纤维,所以它的层间剪切战层间抗伸强度皆较矮,充其量也不过树脂自己的强度.那个特性告诫人们正在安排战制制玻璃钢制品时,除工艺制制时尽管使布层间粘牢中,安排上应使层间应力落到最矮,预防层间损害情况出现.比圆,306#散酯玻璃钢的层间剪切强度惟有8.9-26MPa,层间抗伸强度还要矮些.玻璃钢的弹性模量比木料大2倍,但是比普遍结构钢小10倍.果此,正在玻璃钢结构中,常感刚刚性缺累,会出现较大的变形.为了革新那一缺面,可采与夹层结构,亦可通过应用下模量纤维或者中空纤维等去办理.不妨瞅成:ERP刚刚性>劣量木料≈竹材。
玻璃钢简介 PPT
FRP的生产方法
FRP的生产方法基本上分两大类,即湿法接触型和干 法加压成型。
目前,国内外常用的玻璃钢制作成型方法, 有手糊成型工艺、喷射成型工艺、模压成型 工艺、模压料成型工艺、纤维缠绕成型工艺 、卷管成型工艺、袋压成型工艺、树脂浇铸 及注射成型工艺RTM成型工艺、拉挤成型工 艺、板材及管道连续成型工艺、增强反应注 射模塑成型工艺、弹性体贮脂模塑成型工艺 ,以及胶接和连接技术、夹层结构制作技术 等。容后将介绍应用较为广泛的一些方法。
1.手糊成型法原理
手糊成型工艺是树脂基复合材料生产中最早使用和应用最
普遍的一种成型方法。手糊成型工艺是以加有固化剂的树脂混
合液为基体,以玻璃纤维及其织物为增强材料,在涂有脱模剂
的模具上以手工铺放结合,使二者粘接在一起,制造玻璃钢制
品的一种工艺方法。在手糊成型工艺中,机械设备使用较少,
它适于多品种、小批量制品的生产,而且不受制品种类和形状
玻璃钢的市场应用
作为当前广为人知的复合材料,玻璃钢材料因其 独特的性能优势,已在航空航天、铁道铁路、装 饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材 卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等等相关 十多个行业中广泛应用,并深受赞誉,成为材料 行业中新时代商家的需求宠儿。玻璃钢制品也不 同于传统材料制品,在性能、用途、寿命属性上 大大优于传统制品。其易造型、可定制、色彩随 意调配的特点,深受商家和销售者的青睐,占有 越来越大的市场比分。相信在不久的将来,玻璃 钢将在我们的生活之中大放异彩。
1)玻璃钢的物理性能
玻璃钢的拉伸强度与碳钢接近,甚至超过碳 素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。这 得益于玻璃在经高温熔融、快速拉成细丝时, 由于比表面积增大,玻璃纤维内部及表面就 难以存在大缺陷,因而强度提高。因此,在 航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在 其他领域应用中,都具有卓越成效。
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玻璃钢的基本力学性能
玻璃钢的基本力学性能是设计玻璃钢产品所必须掌握的基本资料,在玻璃钢材料中,玻璃纤维是承受荷载的主要成分,树脂的作用是传递应力和支撑、固定纤维,因此它的力学性能取决于纤维和树脂的力学性能,取决于它们的含量比、增强方式及这两种材料之间的界面状态。
界面状态是一个比较复杂的影响因素,它对玻璃钢性能的影响程度,目前还无法作出定量评价。
玻璃纤维的基本力学性能
如果不加特别说明,我们一般都是讨论常温和静荷载条件下纤维和树脂的力学性能,如弹性模量、强度极限等。
大家知道,平板玻璃的强度是比较低的,拉伸强度约为69兆帕(700公斤/厘米2),而玻璃纤维的实验室强度最高可达7250兆帕(74000公斤/厘米2),这是由于玻璃纤维只有
很小横截面积,它存在块陷(如微裂纹)的可能性要比块体材料小得多,所以纤维在其长度方向的强度比块体材料高得多,表2-1列举了各种玻璃纤维与A3钢性能的比较,E玻璃
纤维是无碱纤维,耐热性与电绝线性好;S玻璃纤维是高强高弹纤维;
C玻璃纤维是中碱纤维;A玻璃纤维是有碱纤维。
纤维的测试强度以拉断力计量,根据拉断力的大小计算拉伸强度,按照支数定义可以计算出纤维的横截面积来:
各种玻璃纤维与A3钢的性能比较(表2-1)
各种玻璃纤维与A3钢的性能比较(表2-1)
①系块玻璃测验结果
1克重=支数×100×横截面积×密度
横截面积=1克/支数×100×密度(厘米2)
(2-1)
知道了横截面积和拉断力,就可以计算捡伸强度:
拉伸强度=拉断力/横截面积(2-2)
纤维强度的测试要在专门的小型试验机上才能进行,如果没有这种试验机,也可以在小吨位的万能试验机上进行,这时需要将布沿经向和纬向裁成25xl100(毫米)的布条试件,只要知道编织布的并股纱的支数及25毫米宽度上股纱根数和布条试件的拉断力,就可以计算出玻璃纤维的拉伸强度。
从国产的玻璃布和股纱所测得的玻璃纤维强度来看,高的达2670兆帕(17000公斤力/厘米2)以上,低的达1080兆帕(11000公斤力/厘米2),所以在评价玻璃钢的实验室强度时可以取玻璃纤维的平均拉伸强度为l570兆帕(16000公斤力/厘米2),在结构设计时可以取980~1270兆帕(10000~13000公斤力/厘米2)为玻璃纤维的设计强度。
玻璃纤维的拉伸强度不仅和拉丝工艺有密切关系,而且和纤维直径与长度有关,直径越小,强度越高,当直径大于20微米时,纤维的强度就趋于稳定了。
长的纤维比短的纤维强度要低,因为直径大的,或长度长的纤维表面存在的裂纹要多些;玻璃纤维的化学成分不同,拉伸强度也不同,纤维含碱量越高,强度越低,因为水和湿气的侵蚀析碱形成了表面缺陷。
玻璃纤维的弹性模量一般用测定单向玻璃钢的弹性模量来换算,也可以用单丝来测定,在工程上可以取玻璃纤维的弹性模量为 6.9~7.4×
104兆帕(7~7.5×105公斤力/厘米2)。
通过实验,可以绘出玻璃纤维的应力-应变曲线,如图2-1所示,由图可知,纤维直到断裂,应力和应变呈直线关系,而股纱的应力-应变曲线呈现一些曲折,这是因为股纱受力后,较弱的纤维或先受力的纤维先断裂,然后由未断裂的纤维承力直到断裂。