應(yīng)用領(lǐng)域 | 食品,石油 |
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更新時間:2019-07-23 14:12:58瀏覽次數(shù):483
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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、酚醛玻璃鋼之別。質(zhì)輕而硬,不導(dǎo)電,性能穩(wěn)定,機械強度高,回收利用少,耐腐蝕??梢源驿摬闹圃鞕C器零件和汽車、船舶外殼等。
玻璃鋼學(xué)名纖維增強塑料,俗稱FRP(Fiber Reinforced Plastics),即纖維增強復(fù)合塑料。根據(jù)采用的纖維不同分為玻璃纖維增強復(fù)合塑料(GFRP),碳纖維增強復(fù)合塑料(CFRP),硼纖維增強復(fù)合塑料等。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料,以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。纖維增強復(fù)合材料是由增強纖維和基體組成。纖維(或晶須)的直徑很小,一般在10μm以下,缺陷較少又較小,斷裂應(yīng)變約為千分之三十以內(nèi),是脆性材料,易損傷、斷裂和受到腐蝕?;w相對于纖維來說,強度、模量都要低很多,但可以經(jīng)受住大的應(yīng)變,往往具有粘彈性和彈塑性,是韌性材料。
由兩種或兩種以上的材料復(fù)合在一起,組成另一種能滿足人們要求的材料,即復(fù)合材料。例如,單一種玻璃纖維,雖然強度很高,但纖維間是松散的,只能承受拉力,不能承受彎曲、剪切和壓應(yīng)力,還不易做成固定的幾何形狀,是松軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起,可以做成各種具有固定形狀的堅硬制品,既能承受拉應(yīng)力,又可承受彎曲、壓縮和剪切應(yīng)力。這就組成了玻璃纖維增強的塑料基復(fù)合材料。由于其強度相當(dāng)于鋼材,又含有玻璃組分,也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能,象玻璃那樣,歷*形成了這個通俗易懂的名稱“玻璃鋼”,這個名詞是由原國家建筑材料工業(yè)部部長賴際發(fā)同志于1958 年提出的,由建材系統(tǒng)擴至全國。玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強材料、合成樹脂作粘結(jié)劑的增強塑料,國外稱玻璃纖維增強塑料。隨著我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展,作為塑料基的增強材料,已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等,無疑地,這些新型纖維制成的增強塑料,是一些高性能的纖維增強復(fù)合材料,再用玻璃鋼這個俗稱就無法概括了。考慮到歷史的由來和發(fā)展,通常采用玻璃鋼復(fù)合材料,這樣一個名稱就較全面了。
分類編輯
玻璃鋼產(chǎn)品分類:
玻璃鋼罐:玻璃鋼儲罐,鹽酸儲罐,硫酸儲罐,反應(yīng)罐,防腐儲罐,化工儲罐,運輸儲罐,食品罐,消防罐等;
玻璃鋼管:玻璃鋼管道,玻璃鋼夾砂管,玻璃鋼風(fēng)管,玻璃鋼電纜管,玻璃鋼頂管,玻璃鋼工藝管等;
塔器:干燥塔,洗滌塔,脫硫塔,酸霧凈化塔,交換柱等;
衛(wèi)生間:衛(wèi)生間底盤,衛(wèi)生間頂板。
其他:角鋼,線槽,拉擠型材,三通,四通,玻璃鋼格柵等。
FRP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。已應(yīng)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(dǎo)率低,室溫下為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(shè)計性好
(1)可以根據(jù)需要,靈活地設(shè)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(shè)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(shù)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(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品,更突出它的工藝*性。
缺點
彈性模量低
FRP的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼(E=2.1×105)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。
可以做成薄殼結(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。
老化現(xiàn)象
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(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。
剪切強度低
層間剪切強度是靠樹脂來承擔(dān)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,主要的是在產(chǎn)品設(shè)計時,盡量避免使層間受剪。
生產(chǎn)方法編輯
基本上分兩大類,即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點來分,有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。手糊成型又包括手糊法、袋壓法、噴射法、濕糊低壓法和無模手糊法。
目前世界上使用多的成型方法有以下四種。
①手糊法 [1] :主要使用國家有挪威、日本、英國、丹麥等。
肯尼手糊制品:玻璃鋼風(fēng)機
肯尼手糊制品:玻璃鋼風(fēng)機
②噴射法:主要使用國家有瑞典、美國、挪威等。
③模壓法:主要使用國家有德國等。
④RTM法(樹脂傳遞模塑):主要使用國家有歐美各國、日本。
還有:纖維纏繞成型法、拉擠成型法和熱壓灌成型法等等。
我國有90%以上的FRP產(chǎn)品是手糊法生產(chǎn)的,其他有模壓法、纏繞法、層壓法等。日本的手糊法仍占50%。從世界各國來看,手糊法仍占相當(dāng)比重,說明它仍有生命力。手糊法的特點是用濕態(tài)樹脂成型,設(shè)備簡單,費用少,一次能糊10m以上的整體產(chǎn)品。缺點是機械化程度低,生產(chǎn)周期長,質(zhì)量不穩(wěn)定。我國從國外引進了擠拉、噴涂、纏繞等工藝設(shè)備,隨著FRP工業(yè)的發(fā)展,新的工藝方法將會不斷出現(xiàn)。
應(yīng)用編輯
雕塑模具
通過先制作出玻璃鋼雕塑模具,來制作生產(chǎn)玻璃鋼制品,滿足人們現(xiàn)實生產(chǎn)生活中的需要。
一、玻璃鋼雕塑石膏模
石膏
5、公路建設(shè)方面,有交通路標(biāo)、隔離墩、標(biāo)志樁、標(biāo)志牌、公路護欄等等,船艇及水上運輸行業(yè)。
6、內(nèi)河客貨船、捕漁船、氣墊船、各類游艇、賽艇、高速艇、救生艇、交通艇,以及玻璃鋼航標(biāo)浮鼓及系船塵輕易被雨水沖走或被風(fēng)吹走,維持清潔美觀的表面。由于其穩(wěn)定的質(zhì)量、經(jīng)久耐用的特點,深受顧客的歡迎,產(chǎn)品可廣泛使用在工業(yè)/商業(yè)/民用建筑額屋面和墻面。
電影界用來運動員使用木制撐竿創(chuàng)造的高紀(jì)錄是3.05米。后來使 用了竹竿。到一九四二年,把紀(jì)錄提高到了4.77米。竹竿的優(yōu)點是輕而富有彈性,欠缺之處是下端粗而上端細,再要提高記錄有很大困難 ,于是人們又用鋁合金竿代替竹竿,它雖然輕而牢固,但彈性不足。這樣,從一九四二年到一九五七年,十五年時間,撐竿跳高的高紀(jì)錄僅僅提高了1厘米。但自從新的玻璃鋼撐竿出現(xiàn)以后,由于它輕而富于彈性,紀(jì)錄飛速上升,如今的撐桿跳高紀(jì)錄已經(jīng)超過了6米大關(guān)。
在今天,玻璃鋼也被大量應(yīng)用在人們的生活方面,由于它的某些特殊品種仍能保留許多玻璃的優(yōu)點,如透明性 ,于是人們用它作為窗戶玻璃,既能遮擋陽光中的紫外線,又能使居室明亮。人們還把它用來制作各種堅固耐用的生活日常用品。如浴具、廚房用具、梳洗用具等。
發(fā)展前景編輯
玻璃鋼是復(fù)合材料的一種,玻璃鋼材料因其*的性能優(yōu)勢,已在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建筑、家居家具、廣告展示、工藝禮品、建材衛(wèi)浴、游艇泊船、體育用材、環(huán)衛(wèi)工程等等相關(guān)十多個行業(yè)中廣泛應(yīng)用,并深受贊譽,成為材料行業(yè)中新時代商家的需求寵兒。玻璃鋼制品也不同于傳統(tǒng)材料制品,在性能、用途、壽命屬性上大大優(yōu)于傳統(tǒng)制品。其易造型、可定制、色彩隨意調(diào)配的特點,深受商家和銷售者的青睞,占有越來越大的市場比分,前景廣闊!
具體有如下這些行業(yè):黑色冶金業(yè)、有色冶金業(yè)、電力行業(yè)、煤炭業(yè)、石油化工、化學(xué)工業(yè)、機電工業(yè)、紡織工業(yè)、汽車及摩托車制造業(yè)、鐵路業(yè)、船舶工業(yè)、建筑業(yè)、輕工業(yè)、食品工業(yè)、電子工業(yè)、郵電業(yè)、文化、體育及娛樂業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生業(yè),及軍工及民用應(yīng)用等各個方面的應(yīng)用領(lǐng)域。
涉及這些產(chǎn)業(yè)部門應(yīng)用的主要玻璃鋼產(chǎn)品類別,有:礦山通風(fēng)設(shè)備、煉焦及相關(guān)設(shè)備、稀土冶煉及鐵合金冶煉相關(guān)設(shè)備、冷軋及電鍍設(shè)備,輸變電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、火力發(fā)電用水管、冷卻水設(shè)備、電力管理及維修工器具,煤礦鳳筒、隔爆水袋、防爆裝置,石油開采相關(guān)部件及設(shè)備、石油化工設(shè)備,化工設(shè)備、化工建筑用材、礦山通風(fēng)設(shè)備,電動機部件、零配件、電鍍設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機及部件,紡織印染設(shè)備、設(shè)施及部件,汽車制造用材及部件、汽車維修用材、摩托車制造用材及部件,鐵路機車車輛用材及相關(guān)設(shè)施、鐵路信號系統(tǒng)用材及相關(guān)部件,各種各類江河湖海船艇、大型鋼船艇配套零部件及附屬設(shè)施,建筑設(shè)施及用材、衛(wèi)生間、廚房、門窗、波形瓦、冷卻塔、建筑通風(fēng)空調(diào)設(shè)施、建筑模板等,輕工日用化學(xué)及造紙業(yè)用的相關(guān)設(shè)施、家用電器、酒類、制革、家俱用材,食品貯罐用途,電子工業(yè)用設(shè)備、生活消費品用材及電子設(shè)備配件,郵電電信器材配套設(shè)施,體育器械、游樂器材及相關(guān)設(shè)施,農(nóng)業(yè)噴灌設(shè)備、暖房溫室、農(nóng)機具配件、冷庫、水產(chǎn)養(yǎng)殖,商業(yè)柜臺、商業(yè)包裝箱、商用冷藏庫,醫(yī)藥工業(yè)設(shè)施及醫(yī)療衛(wèi)生用途等等。