玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料各项性能的研究
(完整word版)玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的制备
综合实验研究玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的制备院系：航空航天工程学部专业：高分子材料与工程专业指导教师：于祺学生姓名：王娜目录第1章概述1.1 玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的研究现状 1.2 本次试验的目的及方法第2章手糊法制备玻纤/环氧树脂复合材料2.1实验原料2.1.1环氧树脂2.1.2玻璃纤维2.1.3咪唑固化剂2.1.4活性稀释剂2.2手糊成型简介2.4实验部分2.4.1实验仪器2.4.2实验步骤第3章力学性能测试3.1剪切强度3.2弯曲强度3.3实验数据的分析3.3.1 浸胶的用量及均匀度3.3.2 固化时间与温度的影响3.3.3 活性稀释剂的用量第4章结论与展望4.1结论与展望参考文献第1章概述1.1 玻璃纤维增强环氧树脂复材的研究现状EP/玻璃纤维(GF)复合材料是目前研究比较成熟、应用最广的一种复合材料。
EP/GF复合材料具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛、工艺性好、加工成型简便、生产效率高等特点,并具有材料可设计性及特殊的功能性如屏蔽电磁波、消音等特点,现已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法代替的重要材料。
且复合材料的研究水平已成为一个国家或地区科技经济水平的标准之一。
目前美，日，西欧的水平较高，北美，欧洲，日本的产量分别占33%，32%，30%。
毋庸置疑，EP/玻璃纤维(GF)复合材料的质量轻，高强度等优于金属的特性，会在某些领域更广泛的使用，目前复材的粘接性能与力学性能成为主要的研究方面。
目前主要的成型方法有手糊成型，缠绕成型，热压管成型，RTM成型，拉挤成型。
1.2 本次试验的目的及方法实验由学生自行设计采用一种固化体系，用手糊成型方法制备EP/玻璃纤维(GF)复合材料，再测量材料的力学性能如，弯曲，剪切。
目的在于1，了解材料科学实验所涉及到的设备的基本使用。
2，掌握环氧树脂固化体系的配置及设计。
3，对手糊成型操作了解，及查找文献完成论文的能力。
复合材料作业玻璃纤维增强环氧树脂
复合材料作业玻璃纤维增强环氧树脂引言：玻璃纤维增强环氧树脂是一种常见的复合材料，由玻璃纤维和环氧树脂组成。
它在航空航天、汽车工程、建筑等领域具有广泛的应用。
本文将介绍玻璃纤维增强环氧树脂的制备方法、性能特点以及应用领域。
一、制备方法：玻璃纤维增强环氧树脂的制备主要包括以下几个步骤：1.玻璃纤维预处理：将原始玻璃纤维进行处理，去除杂质和表面粘结剂，使其表面更容易与环氧树脂结合。
2.玻璃纤维浸渍：将经过预处理的玻璃纤维浸入环氧树脂中，使其充分浸渍，以增强纤维与环氧树脂的结合强度。
3.复合材料成型：将浸渍了环氧树脂的玻璃纤维进行成型，可以采用压模、注塑、纺丝等方法。
4.固化处理：通过加热或添加固化剂等方式使环氧树脂发生固化反应，从而形成坚固的复合材料。
二、性能特点：玻璃纤维增强环氧树脂具有以下几个性能特点：1.高强度：玻璃纤维的强度高，能够有效增强复合材料的强度，增加材料的承载能力。
2.轻质：相比于金属材料，玻璃纤维增强环氧树脂具有较低的密度，使得制品更加轻巧，有助于提高机械设备的工作效率。
3.耐腐蚀性：玻璃纤维增强环氧树脂具有良好的耐腐蚀性能，可以在潮湿、酸碱等恶劣环境中长期使用。
4.耐热性：环氧树脂的耐热性较好，可以在一定范围内承受高温环境。
5.绝缘性：由于环氧树脂具有良好的绝缘性能，玻璃纤维增强环氧树脂常被用作绝缘材料。
三、应用领域：玻璃纤维增强环氧树脂具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1.航空航天领域：玻璃纤维增强环氧树脂可以用于制造航空器的机身、翼面、尾翼等部件，其轻质高强的特点可以提高航空器的飞行性能。
2.汽车工程：玻璃纤维增强环氧树脂可以用于汽车车身、座椅等部件的制造，其高强度和轻质特点可以提高汽车的安全性和节能性。
3.建筑领域：玻璃纤维增强环氧树脂可以用于建筑结构的加固和修复，如桥梁、楼梯等，其耐腐蚀性和耐久性可以延长结构的使用寿命。
4.电子工程：玻璃纤维增强环氧树脂可以用于制造电子产品的外壳、底座等部件，其绝缘性能可以保护电子元器件的安全运行。
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究玻璃纤维增强环氧树脂复合材料（GF/EP）是一种具有较高强度和刚度的复合材料，具有广泛的应用领域，如航空航天、汽车、建筑等。
本文旨在研究GF/EP复合材料的力学性能，包括拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。
首先，我们需要介绍GF/EP复合材料的制备方法。
一般来说，GF与EP树脂通过浸渍，层叠和固化的过程制备成复合材料。
在浸渍过程中，将玻璃纤维预先浸泡在环氧树脂中，使其充分浸润纤维，然后将多层的浸渍玻璃纤维叠加在一起，形成预定形状的复合材料。
最后，通过热固化或辐射固化使复合材料固化。
接下来，我们将研究GF/EP复合材料的拉伸性能。
拉伸性能主要包括拉伸强度和拉伸模量。
拉伸强度是指材料在拉伸过程中的最大承载能力，而拉伸模量是指材料在拉伸过程中的刚度。
通过拉伸试验可以获得拉伸曲线，通过分析拉伸曲线可以计算出拉伸强度和拉伸模量。
然后，我们将研究GF/EP复合材料的弯曲性能。
弯曲性能主要包括弯曲强度和弯曲模量。
弯曲强度是指材料在弯曲过程中的最大承载能力，而弯曲模量是指材料在弯曲过程中的刚度。
通过弯曲试验可以获得弯曲曲线，通过分析弯曲曲线可以计算出弯曲强度和弯曲模量。
最后，我们将研究GF/EP复合材料的冲击性能。
冲击性能主要包括冲击强度和冲击韧性。
冲击强度是指材料在冲击过程中吸收的最大能量，而冲击韧性是指材料在冲击过程中的延展性能。
通过冲击试验可以获得冲击曲线，通过分析冲击曲线可以计算出冲击强度和冲击韧性。
通过以上研究，可以得出GF/EP复合材料的力学性能。
这些性能可以与其他材料进行比较，评估复合材料的优势。
此外，还可以通过改变制备工艺或改变纤维含量等方式来改善复合材料的力学性能。
综上所述，本文研究了GF/EP复合材料的力学性能，包括拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。
通过对这些性能的研究，可以评估复合材料的性能，并为进一步提高复合材料的性能提供参考。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料
1.引言
2.制备方法
(1)玻璃纤维的表面处理：通常采用短时间的表面处理方法，如硅溶胶等，以增加表面粗糙度，提高纤维与树脂基体的黏结性。
(2)树脂基体的制备：将环氧树脂与固化剂按一定比例混合，并加热固化，形成坚固的树脂基体。
(3)玻璃纤维与树脂基体的复合：将表面处理过的玻璃纤维与树脂基体进行复合，通常采用层叠堆叠法或注塑法等，以保证纤维的均匀分布。
3.性能特点
(1)高强度：玻璃纤维的强度高于一般金属材料，使得复合材料具有很高的强度。
(2)轻质：相较于金属材料，玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有更轻的重量。
(3)耐腐蚀性好：树脂基体具有良好的耐酸碱、耐油脂等性能，使得复合材料在恶劣环境下也有很好的稳定性。
(4)绝缘性好：玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有良好的绝缘性能，适用于电气领域的应用。
4.应用领域
(1)航空航天领域：由于复合材料具有轻质、高强度的特点，被广泛应用于飞机、导弹、航天器等的结构部件。
(2)汽车制造领域：复合材料可以减轻汽车的重量，提高燃油效率，同时具有良好的耐腐蚀性能，适用于汽车外壳、底盘等部件的制造。
(3)建筑领域：复合材料的轻质、高强度特点使其成为建筑结构材料的理想选择，如用于制造建筑外墙板、屋顶等。
(4)电子领域：由于玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有良好的绝缘性能，被广泛应用于电子器件的外壳、电路板等制造。
5.总结
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有突出的性能特点和广泛的应用领域，是一种重要的结构材料。
在未来的发展中，我们可以进一步研究和改进制备方法，提高复合材料的性能，拓宽应用领域，以满足不同领域对材料的需求。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料
GFRC具有优良的力学性能，具有很高的抗压强度、抗拉强度和耐冲击性能，是一种轻质高强度材料。
此外，GFRC在结构中可以抵抗振动荷载，并具有良好的耐火性能。
GFRC具有良好的耐腐蚀性，不受空气、水、污染物的侵蚀，也不受温度或湿度变化的影响。
由于GFRC的耐腐蚀性，它可以用于酸、碱及其它腐蚀性介质的环境中。
GFRC与传统的钢材料相比，具有优越的抗腐蚀性能，更能耐受恶劣环境，使结构物的使用寿命得到大大提高。
GFRC具有较小的体积重量比，比混凝土强度提高了5-7倍左右，可以有效减轻结构自重，减小结构承载力，节约施工成本。
GFRC具有良好的施工性能，以水泥砂浆或玻璃纤维混合物为基础，结合多种分散剂，搅拌成含有浆状的液体，然后均匀地填充在预制的模具中，施工方便、速度快。
GFRC还具有一定的隔热性能，在外表面结合了保温材料，可以有效帮助降低结构物的温度变化，延长结构物使用寿命。
《玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究》
《玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究》篇一玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究一、引言复合材料是近年来科学研究和技术开发的重要领域，具有卓越的物理、化学和力学性能。
其中，玻璃纤维/环氧树脂复合材料因具有优异的强度、刚度、耐腐蚀性等特点，被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等多个领域。
因此，对其力学性能的深入研究具有重要意义。
本文将探讨玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能，包括其拉伸性能、弯曲性能、冲击性能等，以期为相关领域的研究和应用提供理论依据。
二、材料与方法2.1 材料实验所使用的玻璃纤维/环氧树脂复合材料由高质量的玻璃纤维和环氧树脂基体组成。
玻璃纤维具有高强度、高模量等特点，而环氧树脂基体则具有良好的粘结性和耐腐蚀性。
2.2 方法（1）样品制备：将玻璃纤维与环氧树脂按照一定比例混合，制备成复合材料样品。
（2）力学性能测试：采用万能材料试验机进行拉伸性能测试，采用三点弯曲法进行弯曲性能测试，采用冲击试验机进行冲击性能测试。
（3）数据分析：对实验数据进行统计分析，计算各项力学性能指标的平均值、标准差等。
三、结果与分析3.1 拉伸性能通过拉伸性能测试，我们发现玻璃纤维/环氧树脂复合材料具有较高的拉伸强度和拉伸模量。
这主要归因于玻璃纤维的高强度和高模量特性，以及其与环氧树脂基体之间的良好界面结合。
此外，适当的纤维含量和分布也对提高复合材料的拉伸性能起到了重要作用。
3.2 弯曲性能在弯曲性能测试中，玻璃纤维/环氧树脂复合材料表现出较高的弯曲强度和弯曲模量。
这得益于玻璃纤维的优异性能以及其在复合材料中的有效承载作用。
此外，环氧树脂基体的良好韧性和粘结性也有助于提高复合材料的弯曲性能。
3.3 冲击性能冲击性能测试结果表明，玻璃纤维/环氧树脂复合材料具有较好的冲击强度和韧性。
这主要归因于玻璃纤维的增强作用以及环氧树脂基体的能量吸收能力。
此外，复合材料的微观结构对其冲击性能也有一定影响。
四、讨论通过对玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能研究，我们可以得出以下结论：（1）玻璃纤维的增强作用对复合材料的力学性能具有显著影响。
《玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究》
《玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究》篇一玻璃纤维-环氧树脂复合材料力学性能研究一、引言随着现代工业的快速发展，复合材料因其独特的性能和广泛的应用领域而受到越来越多的关注。
玻璃纤维/环氧树脂复合材料作为其中一种重要的类型，因其良好的力学性能、优异的耐腐蚀性和低廉的成本而广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
然而，为了更好地利用这种复合材料的性能，有必要对其进行更深入的研究，尤其是对其力学性能的研究。
本文将对玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能进行研究，并对其研究现状和未来发展趋势进行探讨。
二、玻璃纤维/环氧树脂复合材料概述玻璃纤维/环氧树脂复合材料是由玻璃纤维作为增强材料，环氧树脂作为基体材料，通过一定的工艺制备而成。
其特点是具有良好的力学性能、耐腐蚀性、可设计性强等特点。
在各种应用场景中，如航空航天、汽车制造、建筑等，这种复合材料都表现出优异的性能。
三、玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能研究（一）研究方法玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能研究主要通过实验方法进行。
其中包括单轴拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等，以评估其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能指标。
此外，通过扫描电子显微镜（SEM）等手段观察材料的微观结构，分析其增强机制和破坏机理。
（二）研究结果1. 拉伸性能：研究表明，玻璃纤维/环氧树脂复合材料具有较高的拉伸强度和模量，其值随纤维含量的增加而提高。
同时，纤维的分布和取向对材料的拉伸性能也有显著影响。
2. 弯曲性能：该类复合材料也表现出良好的弯曲性能，其弯曲强度和模量均高于环氧树脂基体。
此外，纤维的增强作用使得材料在弯曲过程中具有更好的韧性和抗裂性。
3. 冲击性能：在受到冲击载荷时，玻璃纤维/环氧树脂复合材料表现出较好的能量吸收能力，能够有效地分散和吸收冲击能量，降低材料的破损程度。
4. 微观结构：通过SEM观察发现，玻璃纤维与环氧树脂基体之间的界面结合紧密，纤维在基体中分布均匀，形成良好的增强效果。
环氧树脂基复合材料的制备及其性能研究
环氧树脂基复合材料的制备及其性能研究随着科学技术的发展，环氧树脂基复合材料在各个领域得到了越来越广泛的应用。
该材料具有优良的机械性能、高温耐力、抗腐蚀性能等特点，在各个工业领域中，如汽车制造、船舶制造、航空航天、建筑等都有着广泛的应用。
一、环氧树脂基复合材料是什么？环氧树脂基复合材料是由环氧树脂作为基体，添加聚丙烯酰胺、玻璃纤维等增强材料、填充材料以及添加剂制成的一种新型高分子复合材料。
其中，环氧树脂是一种聚合物，具有良好的机械性能和化学性能。
二、环氧树脂基复合材料的制备过程首先，将环氧树脂与固化剂混合，根据要求加入适量的催化剂、促进剂等。
然后，将制备好的树脂体系与增强材料混合，形成树脂基体。
接着，将填充材料和其他添加剂加入混合物中，再经过设备加工、成型等工艺步骤后，即可制备出环氧树脂基复合材料。
三、环氧树脂基复合材料的性能研究1. 机械性能环氧树脂基复合材料具有很高的强度和刚度，是比较理想的结构材料。
它的抗张强度、抗压强度、弯曲强度等都比普通的材料高出很多倍。
而且，它的疲劳寿命也很长，可以承受大量的往复载荷。
2. 热性能环氧树脂基复合材料具有很好的高温耐性能力，可以在50℃以下环境下长期使用。
同时，它还具有很好的绝缘性能，不易受到遭遇温度波动和横向冲击的影响。
这些特性，使得它广泛地用于电器和机械工程。
3. 抗腐蚀性能环氧树脂基复合材料具有很高的耐腐蚀性能，可以抵御从自然环境到各种化学溶液中的任何形式的腐蚀。
因此，在航空航天、化工、海洋工程等领域也有着广泛的应用。
四、总结环氧树脂基复合材料具有机械性能好、高温耐力、抗腐蚀性能强等特点，在各个工业领域的使用中具有广泛的应用前景。
其制备过程经过多个工艺步骤，并需要注意合理的配比和处理，可以制备出质量优良的环氧树脂基复合材料。
环氧树脂_玻璃纤维复合材料性能研究与应用
210 ±20 52. 4 ±5
≤1. 5 0. 1 ±0. 01
(2)层压板的制备 根据模具尺寸裁剪预浸料并铺贴 。制备常规力
学性能测试用层合板时 ,将一定层数铺贴好的预浸 料按经向铺贴好的坯件放入涂有脱模剂 (或覆有隔 离膜 )的模具内 ,用限位条控制厚度 ,采用模压法制 造层合板 。分别按标准中的工艺参数固化成型 ,自 然冷却至 60℃以下 ,卸压出模 。
适中 、工艺性好 ,并可以制造复杂曲面的制件 。所研 制的 EP / GF复合材料层压板的力学性能见表 4。
表 4 EP / GF复合材料层压板的力学性能
项 目
弯曲强度 /MPa 弯曲弹性模量 / GPa 层间剪切强度 /MPa
强度 /MPa
纵向拉伸
弹性模量 / GPa 泊松比
最大应变 / %
强度 /MPa
复合材料的湿热性能除了与增强材料和树脂本
ห้องสมุดไป่ตู้
身的湿热性能有关外 ,还与界面的粘接强度和空隙 率有关 。选择耐湿热性能好的树脂和适合的成型工
艺 ,能避免因增强材料的吸湿而造成的性能下降 。 EP / GF复合材料的水煮和湿热老化性能见表 5。
表 5 EP / GF复合材料的水煮和湿热老化性能
项目及测试条件
横向拉伸
弹性模量 / GPa 泊松比
最大应变 / %
纵向压缩
强度 /MPa 弹性模量 / GPa
横向压缩
强度 /MPa 弹性模量 / GPa
纵横面内剪切强度 /MPa 纵横面内剪切弹性模量 / GPa
拉伸最大应变 / % 拉伸剪切强度 /MPa 滚筒剥离强度 /N · (mm ·mm ) - 1 上下
( 3 )夹层板的制备 EP / GF复合材料滚筒剥离强度试样为铝蜂窝 夹层结构 。试样用芯材为 NA - G5铝蜂窝 ,厚度为 16 mm;上下面板铺层对称铺贴 ,每面各铺贴 5层预 浸料 ;玻璃布的经向与试件最大尺寸及蜂窝的 L 方 向平行 ,纬纱面与蜂窝接触 。将组装好的真空袋放 入烘箱 内 , 升 温 并 抽 真 空 , 真 空 度 为 0. 08 ～ 0. 1 M Pa,以 1. 5 ～3℃ /m in 的升温速率升到 125℃,在 (125 ±5) ℃下保温 2 h,自然冷却至 60℃以下取出 。 1. 4 性能测试 预浸料及复合材料层压板的外观通过目测 ; 预浸料单位面积质量和树脂含量按 JC / T 780 - 1996测试 ; 挥发分含量按 JC / T 776 - 1996测试 ; 弯曲性能按 GB / T 1449 - 1983测试 ; 层间剪切强度按 JC / T 773 - 1996测试 ; 拉伸性能按 GB / T 1447 - 1983测试 ; 压缩性能按 GB / T 5258 - 1985测试 ; 滚筒剥离强度按 Q /6S 1145 - 1994测试 ; 纵横剪切性能按 GB / T 3355 - 1982测试 ; 拉伸剪切强度按 DHN 1. 015 - 240测试 。 2 结果与讨论 2. 1 EP / GF布预浸料的物理性能 EP / GF布预浸料是通过 2 步热熔胶膜法制备 ,
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的压缩性能研究
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的压缩性能研究摘要：玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料在结构工程领域具有广泛的应用。
本研究旨在探究该复合材料的压缩性能，并通过实验方法和数值模拟分析其压缩行为。
结果表明，玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的抗压强度和变形特性受纤维含量和纤维取向的影响。
此外，研究还发现，基体树脂的性能以及纤维与基体之间的界面粘结强度也对复合材料的压缩性能具有显著影响。
本研究结果对于优化玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的设计和应用具有重要意义。
关键词：玻璃纤维增强环氧树脂、复合材料、压缩性能、实验方法、数值模拟、纤维含量、纤维取向、界面粘结强度1. 引言玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料以其良好的力学性能、优异的耐腐蚀性和低密度等特点，在飞机、汽车、船舶等结构工程领域得到广泛应用。
复合材料的力学性能研究一直是该领域的热点之一。
压缩性能作为复合材料力学性能的重要指标之一，对于材料的设计和应用具有重要意义。
2. 实验方法本研究采用了实验方法和数值模拟相结合的方法，对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的压缩性能进行了研究。
首先，选择具有不同纤维含量和纤维取向的复合材料样品，通过标准压缩试验机进行压缩实验，记录样品的应力-应变曲线。
然后，利用有限元分析软件建立复合材料的数值模型，并对其进行压缩模拟，得到应力-应变曲线。
最后，通过对实验结果和模拟结果的比较，验证数值模拟的准确性。
3. 结果与讨论通过实验和数值模拟，研究结果显示，不同纤维含量和纤维取向的玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的抗压强度和变形特性存在较大差异。
更高的纤维含量通常会提高复合材料的抗压强度，但在一定范围内纤维含量的增加对力学性能的提升有限。
纤维取向对于复合材料的力学性能同样具有显著影响，纤维偏离纵向的角度越大，复合材料的抗压强度越低。
此外，界面粘结强度也是影响压缩性能的重要因素之一。
当纤维与基体之间的粘结强度较弱时，界面的剪切应力会导致复合材料的断裂破坏。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料各项性能的研究
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料各项性能的研究齐齐哈尔大学摘要：玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差，并不适于作为结构用材，但若抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，配合树脂赋予其形状以后可以成为优良之结构用材。
本文将对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的的研究现状及研究方向进行分析，为新的研究方向探索道路。
关键词：玻璃纤维环氧树脂复合材料研究现状研究方向1、前言玻璃纤维增强树脂基复合材料具有轻质高强，疲劳性能、耐久性能和电绝缘性能好等特点，在各个领域都有着广泛的应用，用玻璃纤维和环氧树脂可以制造层合制品，是一类性能优良的绝缘材料，广泛用于电力、电器、电子等领域，玻璃纤维增强树脂基复合材料由于具有高比强度、比模量，而且耐疲劳、耐腐蚀。
最早用于飞机、火箭等，近年来在民用方面发展也很迅猛，在舰船、建筑和体育器械等领域得到应用，并且用量不断增加。
其中，环氧树脂是先进复合材料中应用最广泛的树脂体系，它适用于多种成型工艺，可配制成不同配方，调节粘度范围大，以便适应不同的生产工艺。
它的贮存寿命长，固化时不释放挥发物，同化收缩率低，固化后的制品具有极佳的尺寸稳定性、良好的耐热、耐湿性能和高的绝缘性，因此，环氧树脂“统治”着高性能复合材料的市场目前，复合材料输电杆塔已在欧美和日本得到应用，其中以美国的研究开发和应用最为成熟。
我国在20世纪50年代对复合材料电杆进行过研究，鉴于当时材料性能和制造工艺的限制，复合材料电杆未能得到推广使用。
近年来，随着复合材料技术的飞速发展和传统输电杆塔的缺陷逐步显露，电力行业开始重视复合材料杆塔的应用研究。
随着电网建设的快速发展，出现了全国联网、西电东送、南北互供的建设格局，输电线路工程口益增多，对钢材的需求越来越大，消耗了大量的矿产资源和能源，在一定程度上加剧了生态环境破坏。
并且，线路杆塔采用全钢制结构，存在质量大、施工运输和运行维护困难等问题。
空心玻璃纤维增强热固性树脂基复合材料的制备及力学性能研究
空心玻璃纤维增强热固性树脂基复合材料的制备及力学性能研究1. 引言在当今材料科学领域，复合材料的研究与应用已经成为一个热门话题。
复合材料以其优异的力学性能和轻质化特性在航空航天、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。
空心玻璃纤维增强热固性树脂基复合材料作为一种具有很好前景的新型材料，在结构材料领域引起了人们的关注。
本文将探讨制备方法及力学性能研究的相关内容。
2. 制备方法2.1 空心玻璃纤维的制备空心玻璃纤维是空心树脂基复合材料的主要增强相。
通常采用湿法纺丝的方法制备空心玻璃纤维，过程包括溶胶准备、纺丝、拉伸和固化。
首先，通过合适的化学反应制备出溶胶，然后将溶胶通过细孔喷嘴纺丝得到玻璃纤维。
接下来，对纤维进行拉伸处理，使其成为空心结构。
最后，在适当的温度下固化纤维，得到空心玻璃纤维。
2.2 树脂基复合材料的制备在制备空心玻璃纤维的基础上，将其与热固性树脂进行复合，制备出热固性树脂基复合材料。
常用的热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂等。
首先，将树脂与硬化剂按照一定比例混合，并加热搅拌使其充分混合均匀。
然后，将混合物涂布在已经制备好的空心玻璃纤维表面，通过热固化反应使其固化成复合材料。
3. 力学性能研究3.1 力学性能测试方法为了评价空心玻璃纤维增强热固性树脂基复合材料的力学性能，需要进行一系列的力学性能测试。
常用的测试方法包括拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等。
拉伸试验用于评估复合材料的强度和延伸性能，弯曲试验用于评估其刚度和韧性，冲击试验用于评估其抗冲击性能。
3.2 力学性能结果分析通过对力学性能测试数据的分析可以得出以下结论：空心玻璃纤维的加入显著提高了热固性树脂基复合材料的强度和刚度。
由于空心结构的存在，复合材料的密度降低，使其具有轻质化的特性。
此外，空心玻璃纤维的引入还提高了复合材料的耐冲击性能，使其能够承受更大的冲击载荷而不发生破损。
这些结果表明，空心玻璃纤维增强热固性树脂基复合材料具有很好的力学性能，适用于各种结构应用领域。
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料
近年来，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料在工程领域得到了广泛应用，其优异
的性能使其成为一种重要的结构材料。
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料是通过在环氧树脂基体中添加玻璃纤维增强材料制备而成，具有高强度、轻质、耐腐蚀、耐磨损等优点。
首先，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的高强度是其最显著的特点之一。
玻璃
纤维作为增强材料，具有很高的强度和刚度，能够有效地提高材料的承载能力和耐疲劳性，使复合材料能够在各种恶劣的环境下使用，如航空航天领域和汽车制造领域等。
其次，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料具有优异的耐腐蚀性能。
玻璃纤维本身
是一种无机非金属材料，具有良好的耐化学腐蚀性。
而环氧树脂具有良好的耐腐蚀性和抗老化性能。
因此，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料不易受到外界环境的侵蚀，能够长时间保持材料的性能稳定。
此外，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料还具有优异的耐磨损性能。
玻璃纤维的
硬度高，能够有效抵抗外界颗粒的磨损，延长材料的使用寿命。
同时，环氧树脂具有一定的自润滑性，减少摩擦损耗，提高材料的耐磨损性能。
总的来说，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料具有高强度、耐腐蚀、耐磨损等优
异性能，适用于各种工程领域。
随着材料科学的不断发展，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的性能将不断提升，为工程结构的设计和制造提供更多选择和可能性。
玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料的研究
第33卷 第8期 1999年8月 西 安 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSITY Vol.33 №8 Aug.1999玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料的研究韦 玮,程光旭,张东山(西安交通大学,710049,西安)摘要:采用连续玻璃纤维与环氧树脂相复合,通过单向缠绕成型工艺,制备出具有良好力学性能的单向复合材料板.研究了复合材料的成型工艺及配方组成对单向复合材料力学性能的影响,结果表明:采用成型工艺方法和配方组成的复合材料的拉伸强度为1114GPa、弯曲强度为2718MPa、冲击强度为3147MPa;同时利用扫描电镜对复合材料的界面进行了分析.关键词:玻璃纤维;环氧树脂;单向增强;复合材料中国图书资料分类法分类号:TQ633.13Investigation of U nidirectional G lass Fiber R einforcedEpoxy R esin CompositeWei Wei,Cheng Guangx u,Zhang Dongshan(Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) 单向纤维增强复合材料的偏轴疲劳损伤,是当前国内外疲劳问题研究中的一个热点和难点.从近期国际复合材料疲劳问题研究的动态来看,将现代连续介质的力学、材料力学和微观断裂力学结合起来,研究材料的微观结构特性与宏观力学性能之间的关系,具有广阔的研究前景[1,2].为了获得偏轴疲劳损伤实验研究所需的各种取向的纤维增强复合材料,论文采用连续玻璃纤维与环氧树脂复合,通过单向缠绕成型工艺,制备出单向复合材料板.并对单向复合材料的缠绕成型工艺、配方组成的选择以及影响单向复合材料力学性能的因素进行了细致的研究,并利用扫描电子显微镜对复合材料的界面进行了分析.1 实 验1.1 主要原料环氧树脂FΟ44,由无锡树脂厂生产;单丝直径为15μm的玻璃纤维,由南京化玻院生产;4,4Ο二氨基Ο二苯甲烷(DDM)、4,4Ο二氨基Ο二苯砜(DDS),由上海试剂三厂生产.1.2 环氧胶的配制在预先称量好的环氧树脂FΟ44中加入适量的溶剂、固化剂、促进剂和其它添加剂,在85℃下搅拌1h,即得到所需的环氧胶料.1.3 单向复合纤维板的制作工艺连续玻璃纤维缠绕增强环氧树脂的成型工艺对复合材料及制件的性能影响很大.为了使复合材料收稿日期:1998Ο09Ο28.作者简介:韦 玮,女,1960年8月生,化学工程学院高分子材料系,副教授.基金项目:西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室科研基金资助项目.的结构与性能在制品中能够充分发挥作用,必须选择合适的工艺方法[3].根据实验条件,采用手工缠绕成型法,通过浸胶、缠绕和固化等工序制备单向增强复合材料,制作过程如图1所示.图1 单向纤维板制作过程2 结果与讨论2.1 固化剂和选择选择了两种活性不同的固化剂4,4Ο二氨基Ο二苯甲烷(DDM )和4,4Ο二氨基Ο二苯砜(DDS ),与环氧树脂同时进行交联反应.由分子结构式可知,DDM 的活性大于DDS 的活性,因此,当二者的比例不同时,交联反应的速度和程度不同,单向复合板的力学性能也有很大的差别.图2是DDM/DDS 两种固化剂在不同比例时与单向复合板拉伸强度的关系.可以看出,随着DDM/DDS 比例的增大,复合材料的拉伸强度出现先增大后减小的现象,在w DDM /w DDS 的摩尔比值为3∶1处出现极大值.二者比值过大或过小都将导致复合材料的拉伸强度下降.图2 w DDM /w DDS 与拉伸强度的关系2.2 固化剂的用量固化剂的用量对复合材料拉伸强度的影响见图3.由图3曲线可知,材料的拉伸强度随着固化剂用量的变化而发生改变.当固化剂/树脂的质量分数(w c /w r )为28/100时,其拉伸强度达到最大值.这是由于当固化剂用量较少时,环氧树脂未能完全交联.随着固化剂用量的增加,环氧树脂交联反应趋向完全,当用量达到某一值时,交联反应刚好完成,材料的力学性能也最好.但随着固化剂用量的进一步增加,除了交联反应所必需消耗的固化剂外,体系中还残留有部分固化剂,在复合材料中形成缺陷,导致力学性能下降.图3 w c /w r 对拉伸强度的影响2.3 环氧树脂浸胶量树脂的浸胶量对复合材料的力学性能影响很大.当浸胶量较低时,环氧树脂不能与玻璃纤维表面很好的浸润、粘结,以起到传递载荷的作用.同时,由于玻璃纤维受力不均匀,使得复合材料力学性能降低.当树脂的含量过高时,由于玻璃纤维的用量减少,使得承受载荷的纤维根数减少,并且过多的环氧树脂聚集起来,容易在材料中形成气泡和缺陷.只有当环氧树脂的含量达到某一范围时,才能与玻璃纤维不仅具有良好的粘结性,而且可以充分发挥环氧树脂传递载荷的作用.图4是环氧树脂的质量分数w b 与材料拉伸强度的关系.通过以上研究和正交设计,所制备的单向层合板的力学性能测试结果见表1.图4 w b 与材料拉伸强度的关系表1 玻纤强环氧单向复合材料的力学性能拉伸强度/GPa 1.14弯曲强度/MPa 27.8冲击强度/MPa 3.47断裂伸长率/% 3.70密度/g ・cm -31.92901第8期 韦 玮,等:玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料的研究3 结 论采用连续玻璃纤维与环氧树脂、固化剂和其它添加助剂复合制备单向增强复合材料板,其力学性能与原料的组成、配比和成型工艺有很大的关系.实验结果表明:在固定缠绕工艺条件下,当环氧树脂FΟ44为100份,DDM/DDS为28份,w b=40%,且当预固化和后固化温度分别为120℃和160℃,固化时间分别为2h和3h,固化压力为5MPa时,单向复合材料板的力学性能最佳.参考文献:[1] Cheng Guangxu.A fatigue damage accumulation modelbased on continuum damage mechanics and ductilityexhausion.Internatioal Jounral of Fatigue,1998,20(7):495～501.[2] K adi H,Ellyin F.E ffect of stress ratio on the fatigue ofunidirectional fibre glass2epoxy composite laminae.Composites,1994,25(10):917～924.[3] 李龙.纤维增强塑料加工技术动力.化工新型材料,1995,(10):37.(编辑 管咏梅)(上接第107页)性模型相差不大,因此需要提出一个能充分考虑冲击射流特点的紊流模型.参考文献:[1] Y oshida H.Turbulence structure and heat transfer of atwoΟdimensional impinging jet with gasΟsolid suspensions.Int J Heat Mass Transfer,1990,33(5):859～867.[2] Speziale C G.On nonlinear kΟl and kΟεmodels ofturbulence.J Fluid Mech,1987,178(3):459～475.[3] 赖焕新.非线性kΟε紊流模型及二维复杂流动数值模拟:[硕士学位论文].西安:西安交通大学能源与动力工程学院,1994.[4] 陶文铨.数值传热学.西安:西安交通大学出版社,1988.(编辑 赵大良)(上接第87页)这里常数k∈(0,1).根据迭代式(11)及不等式(13),用类似于定理1的证明方法,我们得‖x n+1-q‖≤[1-k4(1-k)αn]・‖x n-q‖+2(‖u n‖+‖v n‖)(14)因此,由引理1便知{x n}强收敛于q.若对所有n≥0有αn=d,在式(14)中用d取代αn然后逐次递推便得式(12).证毕.类似于定理2,我们有定理4.定理4 设K、T如定理3,对于序列{u n}、{v n}有limn→∞u n=limn→∞v n=0,非负实数列{αn}、{βn}满足:(i) 存在c∈(0,1)使0<c≤αn≤d=k 24L(L+4-k)(ii) 0≤βn≤k4L(1+L)则Πx0∈K,由迭代式(11)生成的序列{x n}强收敛于T的唯一不动点q.参考文献:[1] Chidume C E.An iterative process for nonlinearLipschitzian strongly accretive mappings in Lp spaces.J Math Anal Appl,1990,151(2):453～461.[2] Deng L.Iteration process for nonlinear Lipschitzianstrongly accretive mappings in Lp space.J Math AnalAppl,1994,188(1):128～140.[3] 蒋耀林,徐宗本.Banach空间增生算子方程迭代法与非线性收缩半群弱收敛的充要条件.数学学报,1994,37(6):842～851.[4] Osilike M O.Ishikawa and Mann iteration methods witherror for nonlinear equations of the accretive type.JMath Anal Appl,1997,213(1):91～105.[5] 李育强,刘理蔚.关于Lipschitz强增生算子的迭代程序.数学学报,1998,41(4):845～850.[6] Dunn J C.Iterative construction of fixed points formultivalued operators of the monotone type.J FunctAnal,1978,27(1):30～50.[7] Qihou L.A convergence theorem of the sequence ofIshikawa iterates for quasicontractive mappings.JMath Anal Appl,1990,146:301～305.[8] K ato T.Nonlinear semigroups and evolution equation.JMath S oc Japan,1964,19:508～520.(编辑 杜秀杰)011西 安 交 通 大 学 学 报 第33卷。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料
（FRP）广泛应用于制造工业零部件和印刷电路板等产业 。
截止2010年1月底全国共有61家玻璃钢生产企业（其中包括
四川省江南玻璃钢有限公司,重庆市君豪玻璃钢有限责任公
司)
整理课件
2
为什么采用环氧树脂做基体？
环氧树脂固化收缩率代低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%8%；粘结力强；有B阶段，有利于生产工艺； 可低压固化，挥发份甚低； 固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。
弯曲模量 压缩强度
34.48GPa
310.3MPa
331.0MPa
整理课件
3
纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺简介
目前在生产上经常采用的成型方法有16种：
1、手糊成型——湿法铺层成型
10、压力袋成型
2、夹层结构成型（手糊法、机械法）11、树脂注射和树脂传递RTM模塑成
3、模压成型
型
4、层压成型
12、卷制成型
1）、制品表面发粘
原因1：空气湿度太大，水对树脂起阻聚作用 解决办法： （1）在树脂中加入0.02％左右的液体石蜡；
（2）在树脂中掺加5％的异腈酸酯 ； （3）制品表面覆盖薄膜隔绝空气；
整理课件
8
原因2： 引发剂、促进剂的比例弄错或失效，更换引 发剂、促进剂。
2）、制品内气泡太多
1、控制胶含量
原因1： 树脂用量过多 解决办法： 2、注意拌合方式
量过多时,部分纤维难以被树脂充分浸润,从而在材料中形成许多结合较弱
的界面,当材料受力时,这些界面容易脱附拔出,应力传递失效,使材料的性能下降
整理课件
21
当玻璃纤维体积含量为50%时,复合材料的性能较好
四、玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的应用
复合材料作业玻璃纤维增强环氧树脂
复合材料作业玻璃纤维增强环氧树脂复合材料是指由两个或以上的不同材料组合而成的材料，通过材料的组合，能够充分发挥各种材料的优点，以达到优化性能的目的。
在众多复合材料中，玻璃纤维增强环氧树脂是一种比较常见的材料组合。
本文将对玻璃纤维增强环氧树脂进行详细介绍，包括其组成、制备过程、性质及应用等方面。
玻璃纤维增强环氧树脂是一种以环氧树脂为基础，通过添加适量的玻璃纤维增强材料制备而成的复合材料。
环氧树脂是一种高分子化合物，具有优异的物理和化学性质，如强度高、刚度大、耐热性好等。
而玻璃纤维则是一种高强度、高刚度的纤维材料，具有优异的拉伸和弯曲性能。
将这两种材料组合在一起，可以充分发挥它们各自的优点，形成一种性能优良的复合材料。
制备玻璃纤维增强环氧树脂的过程通常包括以下几个步骤：首先，将适量的环氧树脂和硬化剂混合，形成树脂基体。
然后，将玻璃纤维进行预处理，如分段、清洗等，以提高它们的界面粘接性能。
接下来，将预处理后的玻璃纤维与树脂基体进行层层叠放，形成多层复合材料结构。
最后，通过热压或热固化等工艺进行固化，使树脂基体与玻璃纤维紧密结合，形成最终的复合材料。
玻璃纤维增强环氧树脂具有多种优异的性质。
首先，它具有高强度和刚度，玻璃纤维增强材料的添加能够提高复合材料的强度和刚度，使其具有良好的抗拉、抗压、抗弯性能。
其次，它具有优异的耐热性和耐腐蚀性，环氧树脂的添加能够提高复合材料的耐热性和耐腐蚀性，使其适用于高温、腐蚀性环境下的使用。
此外，它还具有良好的绝缘性能和耐磨性能，适合用于电气绝缘和摩擦磨损等场合。
玻璃纤维增强环氧树脂具有广泛的应用领域。
首先，在航空航天领域，由于其高强度和轻质化的特点，可以用于制造飞机、卫星等结构件。
其次，在汽车制造领域，由于其良好的耐热性和耐冲击性能，可以用于制造汽车车身、引擎罩等部件。
此外，在建筑领域，可以用于制造屋顶、墙板等耐候性良好的建筑材料。
另外，在电子领域，可以用于制造电气绝缘材料、电子器件外壳等。
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料涂层的耐污性能分析
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料涂层的耐污性能分析作者：高晨金戈沈云峰来源：《市场周刊·市场版》2018年第06期摘要：本文主要介绍了玻璃纤维增强环氧树脂复合材料涂层的耐污性能，重点介绍了玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的特点、对复合材料涂层耐污性能进行的测试以及测试结果分析两个方面的内容。
对玻璃纤维增强环氧树脂复合材料涂层的耐污性能进行测试，可以拓宽该复合材料在我国的应用范围，促进我国相关行业的发展和进步。
关键词：玻璃纤维；复合材料；涂层耐污性能一、玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的特点介绍科学研究发现，与其他相同用途的材料相比，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料所具有的优势分别有：质量轻、强度大、耐腐蚀性强、绝缘性能好以及可设计性较好等。
基于以上特点和优势，目前全球范围内，玻璃纤维增强环氧树脂复合材料已经在电网运行系统中得到了较为广泛的应用。
我国的相关科研人员从2006年开始着手对此种类型的复合材料进行研究，虽然目前已经在某些行业中对于玻璃纤维增强环氧树脂复合材料有了小范围的应用，但是由于对其涂层的耐污性能没有一个非常清晰的认识，而且应用该复合材料的成本较高，因此玻璃纤维增强环氧树脂复合材料在我国尚未有较广泛的应用。
由此可知，对玻璃纤维增强环氧树脂复合材料涂层的耐污性能进行测试和研究具有非常重要的作用。
二、对复合材料涂层耐污性能进行的测试以及测试结果分析对复合材料涂层耐污性能进行的测试如图1所示：（一）选用接触角测试方法对其涂层疏水性能进行测试目前，在相关的科研领域内，一般有两种方法可用于对材料表面的疏水性能进行测试。
如果需要进行的测试为现场测试，那么大多数实验人员都会选择喷水分级法。
具体来讲，利用喷水分级法对复合材料表面的疏水性能进行测试时，测试人员首先，要将疏水性能分为七个不同的等级，然后再根据实际情况给出评判的标准和依据，其中，一级表示疏水性能最强，七级表示疏水性能最弱。
还有一种测量疏水性能的方法为利用水珠来测量其在复合材料表层的接触角和滚动角大小，角的大小就能体现出复合材料表层的疏水性能，如果接触角的大小在90°以下的范围之内，那就说明该复合材料的性能为亲水性，大于90°以及大于120°分别表示复合材料的亲水性能为疏水性和超级疏水性，在测量水珠与复合材料表面的接触角和滚动角时，实验人员需要应用较为专业的光学接触角测试仪。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料各项性能的研究
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料各项性能的研究首先，我们将分析该复合材料的力学性能。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有良好的强度和刚度，通常具有较高的拉伸、弯曲和冲击强度。
这是由于玻璃纤维的高拉伸强度和环氧树脂的高强度以及它们之间的良好结合所决定的。
此外，研究显示，纤维的长度和取向也对材料的力学性能有显著影响。
因此，在制备材料时，纤维的长度和取向应被精确控制。
其次，我们将研究该复合材料的热学性能。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有良好的热稳定性和耐高温性能。
在高温环境下，纤维和树脂的热膨胀系数应匹配，以避免材料的热应力和破坏。
同时，热导率也是一个重要的热学性能指标，它决定了材料的导热性能和热应力的分布。
因此，热导率的测量和调控也是研究的重点。
第三，我们将研究该复合材料的耐化学性能。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料通常具有良好的耐化学性能，能够在一定程度上抵抗酸、碱和溶剂的腐蚀。
然而，树脂的化学结构和纤维的表面状态可能对材料的耐化学性产生影响。
因此，研究材料与不同化学物质之间的相互作用，以及其耐腐蚀性能的影响因素是非常重要的。
最后，我们将探讨玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的应用前景。
随着科技的不断进步和工程技术的发展，该复合材料在航空航天、汽车制造、建筑工程和电子设备等领域的应用前景非常广阔。
它具有重量轻、强度高、抗腐蚀等优点，可以显著提高产品的性能和可靠性。
综上所述，玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有良好的力学性能、热学性能和耐化学性能。
通过深入研究材料的各项性能及其影响因素，我们可以更好地设计和制备该复合材料，从而提高它在各个领域的应用价值。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的制备
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的制备一、玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的制备工艺1.原材料准备：玻璃纤维布、环氧树脂、固化剂、溶剂等。
2.玻璃纤维布预处理：将玻璃纤维布浸泡在高温高压的浸泡槽中，去除杂质和表面处理剂，并提高纤维与树脂之间的附着性。
3.树脂制备：将环氧树脂和固化剂按照一定的比例混合，搅拌均匀，形成环氧树脂基体。
4.复合材料的制备过程：将经过预处理的玻璃纤维布铺在模具中，然后将树脂基体涂布在玻璃纤维布上，并排除其中的空气泡沫。
再将另一层玻璃纤维布铺在上面，并涂布树脂基体，重复以上步骤多次，直至达到要求的复合材料厚度。
5.固化：将复合材料置于适当的温度下进行固化，使树脂固化剂反应生成3D网络化合物，形成稳定的结构。
6.切割与修整：将固化后的复合材料从模具中取出，根据需要进行切割和修整，得到最终的复合材料制品。
二、玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的性能分析1.力学性能：玻璃纤维的加入提高了复合材料的强度和刚性，使其具有较高的拉伸强度、压缩强度和弯曲强度。
2.热性能：玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有良好的耐高温性能，能够耐受较高的工作温度。
3.化学性能：环氧树脂具有较强的耐腐蚀性和耐化学介质性能，使得复合材料能够在恶劣的环境中使用。
4.电气性能：玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料具有较好的绝缘性能和耐电弧性能，适于用于电气领域。
5.导热性能：玻璃纤维的导热性能相对较低，可以用于制备隔热材料。
综上所述，玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料由玻璃纤维布和环氧树脂基体相结合而成，具有多种优异的性能，广泛应用于各个工程领域。
通过适当调整制备工艺和材料配比，可以进一步提高复合材料的性能，并满足不同领域的需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料各项性能的研究齐齐哈尔大学摘要：玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差，并不适于作为结构用材，但若抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，配合树脂赋予其形状以后可以成为优良之结构用材。
本文将对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的的研究现状及研究方向进行分析，为新的研究方向探索道路。
关键词：玻璃纤维环氧树脂复合材料研究现状研究方向1、前言玻璃纤维增强树脂基复合材料具有轻质高强，疲劳性能、耐久性能和电绝缘性能好等特点，在各个领域都有着广泛的应用，用玻璃纤维和环氧树脂可以制造层合制品，是一类性能优良的绝缘材料，广泛用于电力、电器、电子等领域，玻璃纤维增强树脂基复合材料由于具有高比强度、比模量，而且耐疲劳、耐腐蚀。
最早用于飞机、火箭等，近年来在民用方面发展也很迅猛，在舰船、建筑和体育器械等领域得到应用，并且用量不断增加。
其中，环氧树脂是先进复合材料中应用最广泛的树脂体系，它适用于多种成型工艺，可配制成不同配方，调节粘度范围大，以便适应不同的生产工艺。
它的贮存寿命长，固化时不释放挥发物，同化收缩率低，固化后的制品具有极佳的尺寸稳定性、良好的耐热、耐湿性能和高的绝缘性，因此，环氧树脂“统治”着高性能复合材料的市场目前，复合材料输电杆塔已在欧美和日本得到应用，其中以美国的研究开发和应用最为成熟。
我国在20世纪50年代对复合材料电杆进行过研究，鉴于当时材料性能和制造工艺的限制，复合材料电杆未能得到推广使用。
近年来，随着复合材料技术的飞速发展和传统输电杆塔的缺陷逐步显露，电力行业开始重视复合材料杆塔的应用研究。
随着电网建设的快速发展，出现了全国联网、西电东送、南北互供的建设格局，输电线路工程口益增多，对钢材的需求越来越大，消耗了大量的矿产资源和能源，在一定程度上加剧了生态环境破坏。
并且，线路杆塔采用全钢制结构，存在质量大、施工运输和运行维护困难等问题。
因此，采用新型环保材料取代钢材建造输电杆塔得到了输电行业的关注。
玻璃纤维增强树脂基复合材料，具有高强轻质、耐腐蚀、耐久性能和电绝缘性好、易维护、温度适应性强、性能可设计、环境友好等特点，成为输电杆塔结构理想的材料。
日益受到围内外电力行业的关注。
目前，纤维增强复合材料输电杆塔由于其优良的综合性能已在日本和欧美地区得到应用，其中美国的研究开发和应用较为成熟，已制定了相关的产业标准，美国土木工程师学会已制定了输电杆塔中FRP产品的应用标准。
在输电杆塔中推广应用复合材料不仅能减少对矿产资源的破坏、保护环境，而且易于解决输电线路的风偏和污闪事故，提高线路安全运行水平；同时减小塔头尺寸，降低线路的维护成本。
2、低温性能研究2、1单向复合材料板的制作首先，取一定数量加热的环氧树脂，然后，加入增韧剂和稀释剂，在65℃下搅拌l h后，冷却至室温，再缓慢加入固化剂。
加入固化剂时，需边加入边搅拌。
当固化剂与环氧树脂充分混合后，进行十燥并降至室温呈粉状填料，与树脂均匀混合，得到环氧树脂胶。
为使复合材料的结构与性能在制品中充分发挥作用，必须选择合适的工艺方法HJ。
根据实验条件，采用手工缠绕成型法，通过浸胶、缠绕和固化等工序制备单向增强复合材料。
材料成型工艺参数为：120℃／2 h+160℃／4h。
利用WD一100B型微机控制电子万能试验机检测试样相关力学性能。
2、2实验结果与分析（1）复合材料的常温力学性能用电子万能试验机对玻璃纤维含量不同的复合材料进行弹性模量、纵向和横向拉伸强度和压缩强度检测，研究发现玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料力学性能随着纤维含量增加而增强，当纤维含量较少时，复合材料的性能增加幅度不大，但当纤维含量达到50％时，复合材料获得较好的综合力学性能，这是因为当纤维数目较少时，其承担的应力也相对较少，并且由于纤维的加入，切断了原来连续的基体，在树脂中形成一定数日的缺陷，不利于弹性模量的增加。
当纤维增加到一定程度并均匀地分布在树脂基体中，纤维较好地承担起受力作用。
由于纤维和基体界面结合，纤维的变形受到基体的限制，而纤维也阻止基体的变形，从而使复合材料获得很好的强化。
但当纤维含量过多时，部分纤维不能被树脂充分浸润，从而在材料中形成许多结合较弱的界面，当材料受力时，这些界面容易脱附拔出，应力传递失效，性能下降。
S玻璃纤维的综合力学性能均高于E玻璃纤维，尤其是纵向力学性能明显高于E玻璃纤维复合材料。
是因为纤维增强复合材料纵向力学性能直接取决于增强纤维，故采用高强度S玻璃纤维增强的单向层合板的纵向拉伸、压缩强度高于E玻璃增强的单向层合板。
而纤维增强复合材料的横向(垂直纤维方向)力学性能直接取决于树脂基体的性能』j，凶此，复合材料在横向上的强度比纵向低很多，拉伸强度为MPa级。
（2）复合材料的低温力学性能由复合材料的常温力学性能试验可知，当玻璃纤维体积含量为50％时，该材料的性能较好，故对含50％玻璃纤维的复合材料在4K、76K的力学性能作进一步检测并与室温(298K)的力学性能进行比较。
可以看出，随着温度的降低，复合材料的纵向拉伸强度和纵向压缩强度均呈增加趋势。
拉伸性能方面，当温度降到76K时材料的强度值最高，S玻纤／环氧复合材料的拉伸强度最高值可达2．1GPa、E玻纤／环氧复合材料的最大拉伸强度为1．4GPa。
压缩性能方面，S玻纤和E 玻纤／环氧复合材料均随温度降低而升高，虽然S玻纤／环氧复合材料的压缩强度更高，但随温度的降低，E玻纤／环氧复合材料的压缩强度值增加更显著一些。
分析其主要原因，是由于纤维、树脂基体在复合过程中所形成界面的粘接强度直接影响复合材料的力学性能。
界面粘接作用形成的方式包括：共价键、比较弱的范德瓦耳斯键以及界面摩擦力，而纤维和基体之间的粘接性和摩擦力则依赖于材料表面浸润性和横向挤压力作用。
随着温度的下降，纤维、树脂收缩不同会影响界面摩擦力和粘接性连接作用的大小，从而影响界面的粘接强度。
低温下玻璃纤维的横向收缩比树脂基体小，界面摩擦力得到增强，所以，低温下玻璃纤维增强复合材料能获得高的界面粘接强度，从而使玻璃纤／环氧复合材料的低温力学性能得到明显提高。
可见，把对纤维进行表面处理来提高复合材料界面强度，作为提高复合材料综合力学性能的重要手段。
2、3结论：1、玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料力学性能随着纤维含量增加而增强，当纤维体积含量为50％时，复合材料具有较好的综合力学性能。
2、随着温度的降低，复合材料的拉伸强度和压缩强度均呈增加趋势。
当温度降到76K时材料的强度达到最高值，S玻纤／环氧复合材料的拉伸强度最高值可达2．1GPa、E玻纤／环氧复合材料的最大拉伸强度也达到1．4GPa。
3、经过分析，玻纤／环氧复合材料随温度降低性能升高的原因是低温下玻璃纤维的横向收缩比树脂基体小，界面摩擦力得到增强，从而获得高的界面粘接强度，使其综合力学性能得到明显提高。
3、介电特性的研究3、1玻璃纤维增强树脂基复合材料介电性能的影响因素（1）树脂基体选择介质材料用低介电常数复合材料基体的原则是：(1)树脂分子中化学键的极性小；(2)极性化学键的含量低；(3)分子带有较多支链，可以增大材料的自由体积，降低极性键的浓度。
但在实际应用中，除了考虑介电性能外，还必须同时考虑机械性能、耐温性、吸湿性和加工工艺性等。
除上述热固性树脂外，聚四氟乙烯分子不带极性，具有优异的介电性能，其介电常数很小，在一40～250℃、5～10GHz内稳定在2．1左右，介电损耗角正切也很小，为10叫～10_5数量级。
优异的介电性能使其作为透波复合材料应用具有明显的优势，近年来众多科学工作者对其进行了大量研究工作，并将其开发应用推进到了一个新的阶段（2）界面的影响复合材料中，纤维与树脂基体间的界面是应力、应变及电压在基体和纤维间有效传递的桥梁，良好的界面能够提高复合材料的力学性能和介电性能，降低材料的吸湿率。
复合材料中，纤维与树脂的界面对材料介电性能的影响可以用界面极化来分析。
界面极化是指在非均匀介质系统中，当两种介质的介电常数和电导率不同时，在两种介质的界面上将有电荷积累，从而产生相应的极化。
非均匀介质宏观性质既与构成它的各组元本身的性质有关，也与各组元的形状及混合方式有关。
界面的微观结构少见理想的表述与模型，只能通过材料的宏观性能反映。
3、2玻璃纤维增强树脂基复合材料介电性能研究进展PTFE具有极为优异的介电性能，宽广的工作温度范围，极小的吸水率，良好的非炭化烧蚀性，极好的耐化学腐蚀等综合性能，是开发透波材料的理想基体。
但是由于成型加工困难，机械性能较差，限制了其广泛应用。
近年来，国外在Pn、E基透波复合材料的研究中，采用纤维(织物)增强解决眦机械性能差的缺点，同时系统进行了环境因素对材料介电性能的影响、成型工艺及界面改性、耐热性提高等研究工作，力图实现高透波率、耐环境性、成型工艺及力学性能的统一。
美国、俄罗斯等国已开发出几种透波材料体系，在航天飞行器无线电系统中有一定应用。
我国有关研究工作相对薄弱，主要进行了成型工艺改进、界面改性、耐烧蚀透波研究等。
氰酸酯树脂由于具有低介电常数、低介电损耗，且吸湿率低，耐温性好，也成为高性能介质复合材料的树脂基体[14|。
但纯的氰酸酯树脂聚合后内链的刚性大，交联度高，使体系的脆性较大，加之单体制备工艺存在毒性大、转化率低等所带来的价格高等因素在很大程度上限制了它的广泛应用。
近些年来，氰酸酯常常通过与其它树脂共聚来弥补缺点，满足工业应用的性能要求。
3、3结论影响玻璃纤维／聚合物复合材料介电性能的内在因素有树脂、纤维和界面，其中树脂、纤维各自的介电常数和相对含量决定了复合材料的宏观介电性能。
外界环境中的温度通过影响分子链的极化运动和热运动而影响介电性能；吸湿则由于水分子的侵入增加了极性分子的浓度，使得复合材料介电性能恶化。
3、疲劳性能的研究（1）试验材料疲劳试验的拉杆材料为E—GFRP，采用的玻璃钢纤维型号为9600TEX，环氧树脂为特种环氧树脂，具有良好的耐热、耐老化和电绝缘性能。
（2）试件设计疲劳试验使用的拉杆试件(编号FLG)是从节点上取下的拉杆，共计8个；未经过疲劳处理的拉杆试件(编号LG)4个，拉杆材料材性试件(编号LL)8个。
（3）实验方案试验采用升降法测定试件条件疲劳极限荷载，其加载频率为l Hz，额定循环次数为105次，应力循环对称系数为0．1。
试验过程中记录各试件施加的荷载大小及试验结果、试件破坏时的加载次数以及试件加载过程中的最大和最小位移量。
（4）实验设备本次试验采用MTS810±250疲劳试验机。
该试验机共有4个档位：250、150、100、50kN，最大可进行250kN的疲劳试验。