玻璃钢的基本特性有哪些?

题目

玻璃钢的基本特性有哪些?

参考答案和解析
正确答案: 玻璃钢的特性,主要表现在它集中了合成树脂和增强(改性)材料的优点,具有强度高、比重小、耐化学腐蚀、电绝缘性好、能透过电磁波、耐瞬时高温烧蚀、易成型以及材料和结构的可设计性等。
(一)轻质高强
玻璃钢的比重为1.4~2.2,它只相当于普通钢材的1/4~1/5,铝合金的1/2~2/3。而其机械强度却能达到普通的碳钢的水平。因此,在飞机、火箭、导弹、汽车、造船及高压容器方面得到广泛应用,并取得了显著的技术经济效果。
(二)耐腐蚀性
玻璃钢是一种良好的耐腐蚀材料,它能耐海水和微生物的作用,适应作舰艇壳体。不同各类的玻璃钢,对各类酸、碱、盐、有机溶剂及油类具有稳定性,因此,广泛地用于石油化工管道、贮槽、压力容器、泵、阀及有色冶金等防腐工程、玻璃钢在防腐工程中可代替木材、钢、不锈钢、有色金属等,可大大地延长使用寿命,降低工程造价,减少设备维修等,具有很高的技术经济效益。
(三)热性能
玻璃钢在室温条件下的导热系数为0.23~0.46瓦物/米·K,相当于金属材料的1/100~1/1000。玻璃钢在高温下能吸收大量的热能,产生大量的气体,加之导热系数小,故能耐瞬间高温。它可以作内热防护和耐烧蚀材料,广泛用于火箭、导弹、宇航等方面,承受2000℃以上高速气流的冲刷作用。
(四)电性能
玻璃钢具有优良的电绝缘性能,广泛地应用于制造仪表、电机及电器产品吕的绝缘部件,能提高电器设备的可靠性和使用寿命。其另一特点是透波性能好,目前普通用来制造飞机、舰艇、导弹及地面雷达站的雷达罩。
(五)材料性能的可设计性
玻璃钢性能的可设计性体现在两个方面:一是强度设计,二是功能设计。例如,选择不同树脂、纤维及不同含量比例,可以得到不同强度的复合材料,在设计产品时,还可以根据各部位的受力状态,合理的分布增强材料,充分发挥其易成型的特点。玻璃钢的功能可设计性、能适应各种用途的要求。例如要获得耐腐蚀性,可以通过选择耐腐蚀的树脂和纤维(或填料)来实现。总之,玻璃钢的性能由其组成中的纤维含量、分布及性能、树脂的性能、含量,以及两者之间的界面粘接状态所决定。玻璃钢的产品设计,必须从材料选择、结构形式以及成型工艺等方面全面考虑,充分发挥其复合功能之特点。
(六)工艺功能
玻璃钢的性能,可以在成型过程中复合,可以根据制品的尺寸、形状、技术要求、数量等选择适宜的成型工艺,玻璃钢最适合于整体成型,一次能成型形状复杂的产品,对于批量少的异型产品,经济效果更为显著。
玻璃钢的缺点主要表现在弹性模量低,比钢材小10倍,但比木材大2倍,这会造成玻璃钢结构变形过大:玻璃钢的耐热性较差,通常玻璃钢的使用温度为50℃,耐热型玻璃钢的使用温度也只能在200~300℃内长期使用,玻璃钢的另一缺点是耐久性差,长期使用会产生老化。在使用玻璃钢时,必须特别注意。