玻璃鋼專業(yè)知識

1、12什么是玻璃鋼？玻璃鋼學(xué)名玻璃纖維增強(qiáng)塑料（，玻璃鋼學(xué)名玻璃纖維增強(qiáng)塑料（，亦稱作亦稱作GRPGRP）。）。 一般指用玻璃纖維增強(qiáng)一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚脂不飽和聚脂, 環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂為環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂為基體基體。以玻璃纖維或碳纖維等作以玻璃纖維或碳纖維等作增強(qiáng)體增強(qiáng)體的增強(qiáng)的增強(qiáng)材料。材料。較之于傳統(tǒng)材料，其增強(qiáng)效果是顯著而較之于傳統(tǒng)材料，其增強(qiáng)效果是顯著而有效的，接下來對其性能的介紹中將對有效的，接下來對其性能的介紹中將對其作以展示。其作以展示。34玻璃鋼的分類u根據(jù)基體種類分類根據(jù)基體種類分類u根據(jù)纖維種類分類根據(jù)纖維種類分類5玻璃鋼的基本性能u玻璃鋼的基本性能主要取決于其兩

2、大組分玻璃鋼的基本性能主要取決于其兩大組分和它們之間的結(jié)合。玻璃鋼集中了玻璃纖和它們之間的結(jié)合。玻璃鋼集中了玻璃纖維及合成樹脂的特性，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度維及合成樹脂的特性，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕、電絕緣性好，透過電磁高、耐化學(xué)腐蝕、電絕緣性好，透過電磁波、隔音、減震和耐瞬時(shí)高溫?zé)g等特點(diǎn)。波、隔音、減震和耐瞬時(shí)高溫?zé)g等特點(diǎn)。因此，玻璃鋼已成為國防和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)因此，玻璃鋼已成為國防和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的重要材料之一。中不可缺少的重要材料之一。61）玻璃鋼的物理性能u玻璃鋼的拉伸強(qiáng)度與碳鋼接近，甚至超過玻璃鋼的拉伸強(qiáng)度與碳鋼接近，甚至超過碳素鋼，而比強(qiáng)度可以與高級合金鋼相比。碳素鋼，

3、而比強(qiáng)度可以與高級合金鋼相比。這得益于這得益于玻璃在經(jīng)高溫熔融、快速拉成細(xì)玻璃在經(jīng)高溫熔融、快速拉成細(xì)絲時(shí)，由于比表面積增大，玻璃纖維內(nèi)部絲時(shí)，由于比表面積增大，玻璃纖維內(nèi)部及表面就難以存在大缺陷，因而強(qiáng)度提高。及表面就難以存在大缺陷，因而強(qiáng)度提高。因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他領(lǐng)域應(yīng)用中，都具有卓越容器以及在其他領(lǐng)域應(yīng)用中，都具有卓越成效。成效。7密度小密度小玻璃鋼密度介于1.52.0 之間，只有普通碳鋼的1/41/5，比輕金屬鋁還要輕1/3左右。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(yīng)用中，都具有卓越成效

4、。8電絕緣性能電絕緣性能玻璃鋼有優(yōu)良的電絕緣性能，其占絕緣材料用量的1/31/2，在高頻作用下仍然保持良好的介電性能?？勺鳛閮x表、電機(jī)及電器中的絕緣零部件。此外玻璃鋼不受電磁影響，而且有良好的透微波性能。9熱絕緣性能熱絕緣性能玻璃鋼有良好的熱性能，它的比熱大，是金屬的23倍，導(dǎo)熱系數(shù)比較低，只是金屬材料的1/1001/100010耐老化性能耐老化性能玻璃鋼是良好的耐腐材料，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(gè)方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。11）玻璃鋼的化學(xué)性能玻璃鋼不僅對多種低濃度的酸、堿、鹽介質(zhì)及溶劑有較好的穩(wěn)定性，而且

5、有抗大氣、海水和微生物作用的良好性能。除此以外，玻璃鋼還具有突出的耐腐蝕性。在玻璃鋼中，由樹脂產(chǎn)生的數(shù)量眾多的微小裂縫，而這些小裂縫形成一個(gè)貫串裂縫的機(jī)率是很小的，而相互間還有止裂作用，這樣可以阻止化學(xué)溶液介質(zhì)的滲透腐蝕。1213玻璃鋼制品形成的特殊性u玻璃鋼制品形成的特殊性是指結(jié)構(gòu)物幾何形狀的無限制性與成型工藝的方便性。u所謂結(jié)構(gòu)物形狀的無限制性是相對于鋼材、木材等傳統(tǒng)材料而言的。玻璃鋼在成型以前，纖維是柔松的，基體是流動的，依靠模具成型出復(fù)合材料制品，不象金屬或木材一類慣用材料是用成材拼裝，因此，構(gòu)件的大小厚薄不受成材的影響，可以按照設(shè)計(jì)需要確定。u成型工藝的方便性是指玻璃鋼成型比較方便，

6、工藝性很好。人們根據(jù)玻璃鋼制品不同的幾何形狀、用途、特殊的技術(shù)要求和批量，可以選擇不同的成型工藝方法。14FRP的生產(chǎn)方法uFRPFRP的生產(chǎn)方法基本上分兩大類，即的生產(chǎn)方法基本上分兩大類，即濕濕法接觸型法接觸型和和干法加壓成型干法加壓成型。15u目前，國內(nèi)外常用的玻璃鋼制作成型方法，有手糊成型工藝、噴射成型工藝、模壓成型工藝、模壓料成型工藝、纖維纏繞成型工藝、卷管成型工藝、袋壓成型工藝、樹脂澆鑄及注射成型工藝RTM成型工藝、拉擠成型工藝、板材及管道連續(xù)成型工藝、增強(qiáng)反應(yīng)注射模塑成型工藝、彈性體貯脂模塑成型工藝，以及膠接和連接技術(shù)、夾層結(jié)構(gòu)制作技術(shù)等。容后將介紹應(yīng)用較為廣泛的一些方法。16u

7、1.1.手糊成型法原理手糊成型法原理 u手糊成型工藝是樹脂基復(fù)合材料生產(chǎn)中最早使用和應(yīng)用最手糊成型工藝是樹脂基復(fù)合材料生產(chǎn)中最早使用和應(yīng)用最普遍的一種成型方法。手糊成型工藝是以加有固化劑的樹脂混普遍的一種成型方法。手糊成型工藝是以加有固化劑的樹脂混合液為基體，以玻璃纖維及其織物為增強(qiáng)材料，在涂有脫模劑合液為基體，以玻璃纖維及其織物為增強(qiáng)材料，在涂有脫模劑的模具上以手工鋪放結(jié)合，使二者粘接在一起，制造玻璃鋼制的模具上以手工鋪放結(jié)合，使二者粘接在一起，制造玻璃鋼制品的一種工藝方法。在手糊成型工藝中，機(jī)械設(shè)備使用較少，品的一種工藝方法。在手糊成型工藝中，機(jī)械設(shè)備使用較少，它適于多品種、小批量制品的生

8、產(chǎn)，而且不受制品種類和形狀它適于多品種、小批量制品的生產(chǎn)，而且不受制品種類和形狀的限制。的限制。 u 2.2.成型設(shè)備成型設(shè)備 u手糊成型工藝所用的設(shè)備較少，制作模型的設(shè)備有木工車手糊成型工藝所用的設(shè)備較少，制作模型的設(shè)備有木工車床、木工刨床、木工圓鋸床、木工刨床、木工圓鋸; ;脫模一般會用到空氣壓縮機(jī)、吊裝脫模一般會用到空氣壓縮機(jī)、吊裝設(shè)備等。設(shè)備等。173 3、工藝流程、工藝流程樹脂膠液配置樹脂膠液配置模具準(zhǔn)備模具準(zhǔn)備手手 糊糊 成成 型型制制 品品 固固 化化脫脫 模模后后 處處 理理制品檢驗(yàn)制品檢驗(yàn)成成 品品膠衣膠衣/ /樹脂樹脂固化劑固化劑促進(jìn)劑促進(jìn)劑助助 劑劑增強(qiáng)材料準(zhǔn)備增強(qiáng)材料準(zhǔn)

9、備模具清理模具清理涂脫模劑涂脫模劑增強(qiáng)材料裁剪增強(qiáng)材料裁剪干干 燥燥預(yù)埋件準(zhǔn)備預(yù)埋件準(zhǔn)備18噴射成型1920u1.1.模壓成型法原理模壓成型法原理 u熱固性模壓成型是將一定量的模壓料加入預(yù)熱的模具內(nèi)，經(jīng)加熱加壓固化成型塑料制品的方法。u2.2.成型設(shè)備成型設(shè)備u 由浸膠機(jī)、預(yù)浸料機(jī)組、片狀模塑料機(jī)組、壓機(jī)四部分組成，各部分負(fù)責(zé)不同的工藝流程21u3.3.成型工藝流程成型工藝流程 u模壓成型工藝主要分為壓制前的準(zhǔn)備和壓制兩個(gè)階段。其基本過程是：將一定量經(jīng)一定預(yù)處理的模壓料放入預(yù)熱的模具內(nèi)，施加較高的壓力使模壓料填充模腔。在一定的壓力和溫度下使模壓料逐漸固化，然后將制品從模具內(nèi)取出，再進(jìn)行必要的輔

10、助加工即得產(chǎn)品。u主要使用國家有德國等。22u1.1.拉擠成型原理拉擠成型原理 u拉擠成型工藝是通過牽引裝置的連續(xù)牽引，使紗架上的拉擠成型工藝是通過牽引裝置的連續(xù)牽引，使紗架上的無捻玻璃纖維粗紗、氈材等增強(qiáng)材料經(jīng)膠液浸漬，通過具有無捻玻璃纖維粗紗、氈材等增強(qiáng)材料經(jīng)膠液浸漬，通過具有固定截面形狀的加熱模具后，在模具中固化成型，并實(shí)現(xiàn)連固定截面形狀的加熱模具后，在模具中固化成型，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)出模的一種自動化生產(chǎn)工藝。續(xù)出模的一種自動化生產(chǎn)工藝。u2.2.成型設(shè)備成型設(shè)備 u實(shí)現(xiàn)拉擠工藝的設(shè)備主要是拉擠機(jī)，拉擠機(jī)大體可分為實(shí)現(xiàn)拉擠工藝的設(shè)備主要是拉擠機(jī)，拉擠機(jī)大體可分為臥式和立式兩類。無論是臥式還是立

11、式拉擠機(jī)，它們都主要臥式和立式兩類。無論是臥式還是立式拉擠機(jī)，它們都主要由送紗裝置、浸漬裝置、成型模具與固化裝置、牽引裝置、由送紗裝置、浸漬裝置、成型模具與固化裝置、牽引裝置、切割裝置等五部分組成，它們對應(yīng)的工藝過程分別是排紗、切割裝置等五部分組成，它們對應(yīng)的工藝過程分別是排紗、浸漬、入模與固化、牽引、切割。浸漬、入模與固化、牽引、切割。23u3.3.成型工藝流程成型工藝流程 u增強(qiáng)材料增強(qiáng)材料( (玻璃纖維無捻粗紗、玻璃纖玻璃纖維無捻粗紗、玻璃纖維連續(xù)氈及玻璃纖維表面氈等維連續(xù)氈及玻璃纖維表面氈等) )在拉擠設(shè)備在拉擠設(shè)備牽引力的作用下，在浸膠槽充分浸漬膠液牽引力的作用下，在浸膠槽充分浸漬膠

12、液后，由一系列預(yù)成型模板合理導(dǎo)向，得到后，由一系列預(yù)成型模板合理導(dǎo)向，得到初步的定型，最后進(jìn)入被加熱了的金屬模初步的定型，最后進(jìn)入被加熱了的金屬模具，模具高溫的作用下反應(yīng)固化，從而可具，模具高溫的作用下反應(yīng)固化，從而可以得到連續(xù)的、表面光潔、尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)以得到連續(xù)的、表面光潔、尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度極高的玻璃鋼型材度極高的玻璃鋼型材24纏繞成型25u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(diǎn)是用濕態(tài)樹脂成型，設(shè)備簡單，費(fèi)用少，一次能糊10m以上的整體產(chǎn)品。缺點(diǎn)是機(jī)械化程度低，生產(chǎn)

13、周期長，質(zhì)量不穩(wěn)定。近年來，我國從國外引進(jìn)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)。26玻璃鋼的市場應(yīng)用u作為當(dāng)前廣為人知的復(fù)合材料，玻璃鋼材料因其獨(dú)特的性能優(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(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用，并深受贊譽(yù)，成為材料行業(yè)中新時(shí)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(diǎn)，深受商家和銷售者的青睞，占有越來越大的市場比分。相信在不久的將來，玻璃鋼將在我們的生活之中大放異彩。274.4.玻璃鋼應(yīng)用設(shè)計(jì)領(lǐng)域作品舉例u汽車：汽車殼體及其他部件，大型客車的車體外殼、車門、內(nèi)板、主柱、地板、底梁、保險(xiǎn)杠、儀表屏，小型客貨車，以及消防罐車、冷藏車、拖拉機(jī)的駕駛室及機(jī)器罩等； 28 氧氣瓶氧氣瓶 由于玻璃鋼的屬性特殊， 氧氣瓶也是一種耐高壓容器 。它所承受的工作壓力是150公斤/平方厘米。為了使用安全，制造時(shí)要求它能忍受三倍的工作壓力，即450公斤/平方厘米。 抗拉強(qiáng)度高