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常见问题

玻璃钢制品都有哪些优良性能?

发布时间:2021-10-28人气:1931

玻璃钢的基本性能

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

玻璃钢的密度在1.5~2.0之间,仅为普通碳钢的1/4~1/5,比轻金属铝轻1/3左右,而机械强度却很高,在某些方面甚至接近普通碳钢的水平。例如,一些环氧玻璃纤维增强塑料的拉伸、弯曲和压缩强度都在400兆帕以上。从比强度来看,玻璃钢不仅大大超过了普通碳钢,而且达到并超过了一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

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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。


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二、电性能

玻璃纤维增强塑料(FRP)具有优异的电绝缘性能,可用作仪器、电机和电器中的绝缘部件,在高频作用下仍保持良好的介电性能。在绝缘材料中,用玻璃纤维布代替纸和棉布可以提高绝缘材料的绝缘等级,用同样的树脂至少可以提高一个等级。玻璃钢占绝缘材料用量的1/3~1/2。在一些大型电机中,如125,000 KW电机,应使用数百公斤的玻璃纤维增强塑料作为绝缘材料。此外,玻璃钢不受电磁影响,具有良好的微波传输性能。

下表几种玻璃钢的介电性能:


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三、热性能

玻璃钢具有良好的热性能,其比热是金属的2~3倍,导热系数相对较低,仅为金属材料的1/100~1/1000。

此外,一些品种的玻璃钢具有突出的瞬间耐高温性能,如酚醛高硅芯布玻璃钢,遇到极高温度时会产生碳化层,在穿越大气层时,可有效保护火箭、导弹、宇宙飞船免受5000~10000K高温、高速气流的作用。


表2-8列出了几种材料的热性能。


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由表2-8可以看出,玻璃钢具有良好的热绝缘性能,这是金属材料无法比拟的。


四、耐老化性能

所有材料都有老化问题,玻璃钢也不例外,只是速度和程度不同。在大气暴晒、湿热、水浸和腐蚀性介质的作用下,玻璃钢的性能会下降,长期使用会导致光泽下降、变色、树脂脱落、纤维外露、脱层。然而,随着科技的进步,人们可以采取必要的抗老化措施来提高产品的使用性能,延长产品的使用寿命。比如玻璃钢放在哈尔滨进行自然老化试验时,板材的抗拉强度下降最少,不到20%。抗弯强度次之,一般不超过30%;抗压强度下降最大,波动最大,一般在25%-30%之间。见下表。


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此外,室外风、雨及阳光曝晒,会使玻璃钢表层树脂脱落,应注意定期维护。


五、长期耐温性及耐燃性

玻璃钢的耐温性和阻燃性取决于使用的树脂,长期使用温度不应超过树脂的热变形温度。

一般环氧树脂和聚酯玻璃纤维增强塑料是易燃的。对于有防火要求的结构,应使用阻燃树脂或阻燃剂。因此,在使用玻璃钢时应充分注意。

一般玻璃钢在高温下不能长时间使用。比如聚酯玻璃钢在40℃~45℃以上,环氧玻璃钢在60℃以上,强度开始下降。

近年来,出现了一些耐高温的玻璃纤维增强塑料。如脂环族环氧玻璃纤维、聚酰亚胺玻璃纤维,但长期工作温度只能在200-300℃以内,远低于金属的长期工作温度。

综上五大物理性能,可见玻璃钢不同于金属、陶瓷等材料,在使用中要充分发挥其优势,注意合理使用。

比如玻璃钢低温性能好,强度不降低。因此,虽然我国北方冬季室外温度降至-45℃ ~ 50℃,但玻璃钢并不脆。一般来说,在北方冬季,冷却塔和防雨棚等室外结构仍然可以安全使用。相反,玻璃钢在高温环境下应使用特殊的树脂和配方。比如在100℃下长期使用,就要用耐高温的配方,用特殊的工艺条件来成型。否则,玻璃钢在100℃以上长时间连续工作会被破坏。


六、玻璃钢的化学性能

玻璃钢的主要化学性能是其突出的耐腐蚀性。不仅不会像金属材料一样生锈腐蚀;同时不会像木头一样腐烂,几乎不会被水、油等介质侵蚀。可代替不锈钢制造储罐、管道、泵、阀门等。在化工厂,它不仅使用寿命长,而且不需要采取防腐、防锈或防蛀等保护措施,从而降低了维护成本。玻璃钢在耐腐蚀方面的应用非常广泛。在国外一些主要工业国家,玻璃钢作为耐腐蚀产品的使用量在13%以上,其消耗量有逐年增加的趋势。国内的消耗量也相当大,大部分都是作为金属设备内衬来保护金属。

玻璃钢的耐腐蚀性能主要取决于树脂。作为玻璃钢所用的树脂,其耐腐蚀性较好,但如果简单地将树脂涂在金属表面,会出现严重的裂纹,不能防止泄漏,保护金属。在树脂中加入一定量的玻璃纤维后,树脂中出现严重裂纹的可能性转化为大量的微小裂纹,这些微小裂纹形成穿透裂纹的概率很小,而且它们还具有止裂功能,可以防止化学溶液介质的渗透腐蚀。

玻璃钢不仅对各种低浓度酸、碱、盐介质和溶剂具有良好的稳定性,而且对大气、海水和微生物也具有良好的性能。

但是,对于不同的腐蚀性介质,应选择合适的树脂、玻璃纤维及其制品。关于玻璃钢防腐,近年来得到广泛应用,表现出防腐投资少、使用寿命长、节省大量不锈钢材料等优点,取得了显著的经济效益。

通常,玻璃纤维增强塑料被放在不同的腐蚀介质中,并对其质量变化进行称重,以评估其耐腐蚀性。质量变化小,耐腐蚀性好;质量的巨大变化导致耐腐蚀性差。

下表列出了几种玻璃钢在不同浓度的酸碱溶液中的质量比和强度保持率。


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聚酯玻璃钢在酸碱等介质中弯曲强度保留率( %)


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