玻璃钢复合材料的性能对比
复
聚合物复合材料的性能解释
1．1拉伸性能合材料聚合物的性能对比拉伸性能包括拉伸强度，弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。对于如高压容器、高压管、叶片等产品，必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能，才能进行产品设计及检验。
对于不同的聚合物复合材料，拉伸性能试验方法是不同。对于普通的，用国标GB/T1447进行测试；对于缠绕成型的，用国标GB/T1458进行测试；对于定向纤维增强的，用国标GB/T33541进行测试；对于拉挤成型的，用国标
GB/T13096-1进行测试。使用最多的是GB/T1447。
国标GB/T1447，对于不同成型工艺复合材料，又规定不同形状的拉伸试样，有带R型、直条型及哑铃型。使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。从测出的应力----应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量，试样横向应变与纵向应变比为泊松比。破坏时的应变称为断裂伸长率。
单位面积上的力，称为应力，通常用MPa（兆帕）表示，1MPa相当于
1N/mm2的应力。应变是单位长度的伸长量，是没有量刚（单位）的。
不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样，以玻璃纤维增强的玻璃钢为例：1：1玻璃钢，拉伸强度为（200-250）MPa，弹性模量为（10-16）GPa；4：1玻璃钢，拉伸强度为（250-350）MPa，弹性模量为（15-22）GPa；单向纤维的玻璃钢（如缠绕），拉伸强度大于800MPa，弹性模量大于24GPa；SMC材料，拉伸强度为（40-80）MPa，弹性模量为（5-8）GPa；DMC材料，拉伸强度为（20-60）MPa，弹性模量为（4-6）GPa。
1.2弯曲性能
一般产品普遍存在弯曲载荷，弯曲性能是很重要的，同时，往往用弯曲性能来进行原材料，成型工艺参数，产品使用条件因素等的选择。
弯曲性能，一般采用国标GB/T1449进行测试；对于拉挤材料，用国标
GB/T13096.2进行测试；对于单向纤维增强的，用国标GB/T3356进行测试。测
试弯曲性能的试样一般是矩形截面积的长条，简称为矩形梁。采用当中加载的三点弯曲法。梁的横截面的上表面承压缩应力，梁下表面承受拉伸应力，横截面积上还要承受剪切应力，中性层剪应力最大，因此梁所承受弯曲时，其应力状态是很复杂的，破坏形式也是多种的。原材料品种、性能及成型工艺参数对弯曲性能很敏感，试验方法和试样尺寸同样也很敏感，为了达到材料弯曲破坏，国标对试样的跨（跨度或支距）高（试样厚度）比（l/h）有一定要求，一般要求l/h≥16，对于单向纤维增强的材料，要求l/h≥32。
由于弯曲性能的复杂性及对各因素的敏感性，对于上述不同材料的弯曲性能，或大于1.1节中拉伸性能，或小于1.1节中的拉伸性能。在正常成型工艺情况下，一般弯曲强度略大于拉伸强度，弯曲弹性模量略小于拉伸弹性模量。1．3压缩性能
增强纤维或织物，只能承受很大的拉伸力，其本身很柔软，是不能承受压缩力的，当聚合物复合材料承受压缩载荷时，是靠聚合物基体把增强纤维或织物粘结成整体时才能承受。因此，聚合物复合材料的压缩性能与聚合物的品种、性能、成型工艺、二者的界面等的关系很密切，同一种复合材料的压缩性能变化也很大。一般高温高压成型的压缩性能要高，有的甚至于高于拉伸性能。一般情况弹性模量，压缩的与拉伸的相差的极小，压缩强度略比拉伸强度低，特别是室温固化，成型工艺质量欠佳的材料，压缩强度要比拉伸强度低得多。
压缩性能，一般用国标GB/T1448进行测试。标准试样为30×10×10（mm）棱型或35×10×10（mm）园柱型。要求两端面相互平行，不平行度应小于试样高度的0.1%，否则，试验本身对测试结果也有不良影响。
当产品的壁厚较薄时，不能按GB/T1448进行测试，应用GB/T5258测试,试样厚度可以按产品实际厚度，这个试验方法的夹具是比较先进、科学的。
1．4剪切性能
由于聚合物复合材料的层状结构特点，产品在使用中，在不同受力条件下，在不同部位存在三种剪切性能，为面内剪切，层间剪切和断纹剪切。
如工字梁腹板，在工字梁承受弯曲时，腹板就是承受面内剪切。对于面内剪切性能，用国标GB/T3355进行测试。该方法用45°方向的拉伸试验测出复合材料纵横剪切性能，包括剪切强度和剪切模量。试验方法与普通拉伸性能一样，仅要测出纵向和横向变形，如同拉伸试验测泊松比一样。计算公式不一样，计算结果是纵横剪切强度和模量。对于层间剪切性能，有两个测试方法：①国标GB/T1450.1；②国标GB/T3357。方法①要求试样较厚为15mm，要特制试样，往往与产品实际情况有别差。方法②可以按产品实际厚度取样，较方便，但对于较接近各向同性，或层间剪切强度较大的，唯以测准。方法①②仅只能侧出层间强度。要测出层间剪切模量可以参考GB/T1456的原理进行测试，已有大量试验说明，此原理可以测出复合材料的的层间剪切模量。
对于拉挤材料，可以用GB/T13096.3和13096.4测出剪切强度。
用国标B/T1450.2测出来的是复合材料断纹剪切强度。
纵横剪切强度为（40-80）MPa，纵横剪切模量为（2-4）MPa；层间剪切强度为（10-50）MPa，剪切模量为（0.2-2）GPa；断纹剪切强度为（80-100）MPa。
1.7冲击性能
当产品经受动载荷时、需要材料的冲击强度(韧性)性能指标,冲击强度高低也说明材料的韧性性能,是选材的性能指标之一。
冲击强度用国标GB/T1451进行测试。国标规定标准试样尺寸，当试样尺寸，特别是试样厚度小于标准尺寸时，测出来的冲击强度要偏小。冲击强度除与材料品种、性能有关外，还与试样厚度有关，一般试样厚，测出来的冲击强度高。一般情况下，冲击强度为：1：1玻璃钢，（100-300）kJ/m2；4：1玻璃钢，（200-600）kJ/m2；SMC，（20-60）KJ/m2；DMC，（10-30）KJ/m2；拉挤材料，（300-650）KJ/m2。
1．8性能的方向性
纤维增强复合材料，其力学性能有较明显的方向性、拉伸强度、模量，弯曲强度、模量，压缩强度、模量沿纤维方向的最大，与纤维方向成45°方向的最
小，拉伸性能最为明显，无压成型的压缩性能，方向性程度要低一些。面内剪切强度、模量、泊松比、冲击强度，与上相反，45°方向最大。可以利用这一特点，设计出最优的复合材料产品。
2、基本理化性能
2．1密度
聚合物复合材料轻质是指密度小，为（1.5-2.0）g/cm3,是金属的。用国标GB/T1463进行测试.常用聚合物复合材料制成夹层结构的蜂窝,密度为(0.03-
0.16)g/cm3，泡沫塑料密度为(0.025-0.20)g/cm3。2．2巴氏硬度
聚合物复合材料的硬度指标不同于金属，是用巴柯尔硬度计测试，国标GB/T3854。巴氏硬度除与原材料品种、性能有关外，更与成型工艺、固化程度有关，一般用巴氏硬度来控制产品制造过程。一般巴氏硬度为30-60，玻璃的巴氏硬度为100。
2．3固化度
固化度是指聚合物（树脂）的固化程度，用树脂不可溶分含量的试验方法，国标GB/T2576来测试，一般产品要求固化度≥80%，对于高温固化产品，要求≥90%。
2．4树脂含量
树脂含量的大小直接影响产品的力学性能和理化性能。用测出树脂含量的方法可以直接检验产品的成型工艺是否符合产品的设计要求及均匀性，用国标GB/T2577进行测试。
2．5负荷热变形温度
试样在一定负荷（1.82MPa）下受热变形到一定指标的温度，称为负荷热变形温度，用国标GB/T1634-2进行测试，此性能直接反映聚合物（树脂）的耐热性能，不同聚合物复合材料，其负荷热变形温度差别很大，低的为100℃，高的可达300℃以上。测出此性能指标，可供产品在什么样温度条件下使用时参考。
2．6热导率
聚合物复合材料的热导率是比较小的，为（0.28-0.40）W/Km，属绝热材料，用国标GB/T3139进行测试。2．7电阻率
聚合物复合材料的电阻率是比较高的，属于电绝缘材料，同时又是非磁性材料，体积电阻率，表面电阻率依次为1012-15Ωcm，1011-14Ω，与聚合物（树脂）的品种有关系。环氧类型的电阻率要更高一些。
2．8线热膨胀系数
线热膨胀系数与聚合物（树脂）品种关系很大，聚酯类的线膨胀系数大，环氧、酚醛类的小。同时与纤维方向织物经纬比也很有关系，一般纤维方向线热膨胀系数小。在（6.7-30）×10-6范围。当然，这是指玻璃纤维增强的复合材料，当采用碳纤维时，可以制零热膨胀系数，甚至于是负热膨胀系数的材料，在精密仪器上得到广用。2．9吸水性
在保证产品质量情况下制成的聚合物复合材料的吸水率，一般≤1%，用国标GB/T1462测试。
复合材料吸水性能的另一个指标是耐水性，把复合材料放在水中一定时间后，其强度（主要指弯曲强度）的变化，这有两个测试方法：①GB/T2575，是用常温水浸试样。②GB/T10703，是用（60-100）℃水浸试样，属耐水性加速试验方法。
3、特殊性能
聚合物复合材料在常温下就有蠕变，承受拉伸时，蠕变小，承受弯曲和剪切时，蠕变大，测试方法国标为GB/T6059。持久强度较为破坏强度的（40-50）%。
聚合物复合材料的疲劳性能，与受力状态、树脂品种、纤维方向、成型工艺、循环次数等关系密切。
若循环到5×106次时，疲劳强度约为静态强度的（25-30）%。试验方法国标为GB/T16779。
聚合物复合材料的高低性能取决于聚合物种类，目前已有耐350℃以上的耐高温聚合物。在低温下，其性能反而提高，温度越低，强度越高，包括冲击韧性也一样，一般提高20%-30%。这是优于普通热塑性塑料之处。测试方法为GB/T9979。
不同聚合物复合材料有不同耐化学腐蚀性能必须根据具体介质选用复合材料。测试方法为GB/T3857。
一般聚合物复合材料是不阻燃，必须加阻燃剂，按产品设计要求加不同阻燃剂及含量，达到一定的氧指数，指标等。测试方法为GB/T8294。
玻璃钢复合材料GFRP
玻璃钢复合材料 GFRP 在游艇船舶上的应用 在工业部门中，船舶是复合材料（composite material, 简称CM ）应用最多的领域之一。目前船舶中用量最大、范围最广的复合材料是玻璃纤维增强塑料，即玻璃钢（glass fiber reinforced plastics, 简称GFRP ）。 船用GFRP 具有下列优点： (1) 质轻、高强。 (2) 耐腐蚀，抗海生物附着。 (3) 无磁性。 (4) 介电性和微波穿透性好。 (5) 能吸收高能量，冲击韧性好。 (6) 导热系数低，隔热性好。 (7) 船体表面能达到镜面光滑，并可具有各种色彩。 (8) 可设计性好。 (9) 整体性好，船体无接缝和缝隙。 (10) 成型简便，批量生产性特别好。 (11) 维修保养方便，全寿命期的经济性能好。 由于GFRP 具有传统造船材料所无法比拟的优点，故倍受造船界的重视。经多年的开发应用，已成为一种重要的船用材料。但因其弹性模量低和受成型技术等的限制，尚不能建造太大的舰船，加之价格较贵，故在整个造船工业中的用量比钢材少。 自40 年代中期第一艘GFRP 船问世以来，世界各国相继开始研制各种GFRP 船舶，25 年间CM 船舶开发的业绩超过了钢质船舶近一个世纪的发展历程，尤其是美、英、日、意等国迄今仍保持强劲的势头。美国的GFRP 造船量居世界首位；日本1993 年GFRP 渔船的数量已超过32 万艘，GFRP 游艇则超过了20 万艘；据统计英国20 米以下的船有80 ％是采用GFRP 制造，而且还批量建造了世界上最大的GFRP 反水雷舰；意大利和瑞典也分别建成了各具特色的新颖硬壳式和夹层结构的大型GFRP 猎扫雷舰。中国从1958 年开始试制GFRP 船，迄今也已制造了数以万计的各种GFRP 船艇。下面对一些主要国家GFRP 船艇产品的研制和开发情况作一概述。 美国是使用CM 最早和最多的国家，40 年代初就宣告GFRP 研制成功。1946 年美国海军建成了长8.53 米的世界第一艘聚酯GFRP 艇，拉开了CM 造船的序幕。1954 年前后，美国的手糊成型工艺日趋成熟，即开始开发GFRP 游艇，次年就大量生产游艇、帆船等船艇。1956 年美国建造了2 艘不同结构形式的小型扫雷艇，开始了GFRP 在扫雷艇中的应用研究，国迄今最大的CM 舰船是于1991 年美建成的Osprey 号。美国还造了许多GFRP 游艇，最大的长达44 米。1966年美国开始批量生产大型渔船，1979 年就建造了390 艘。英国它的造船工业是最早使用GFRP 的部门，1962 年英国船舶登记局颁布了劳氏船级社关于 6 ～36 米长GFRP 船的技术规范。英国不仅是大型GFRP 反水雷舰艇的先驱国家，它在CM 高速艇的研制技术方面也属世界一流水平，建造了不少军用高速艇，它还研制了航速很高的轻型气垫船和横渡英吉利海峡的HM-2型气垫渡船。
玻璃钢复合材料天线罩
玻璃纤维知识 玻璃钢复合材料天线罩广泛应用于各种通信设施。该系列产品外形美观、质轻、加工运输及安装方便、电绝缘性佳、透波性强、防紫外线、抗冲击，在高温、低寒等恶劣环境中依然性能良好。在通信行业日益发达的今天，雷达天线居功至伟，作为其最外围的保护罩，玻璃钢发挥了独特的电性能、质轻等优势，大大提高了天线的优良物性。常用于板式天线、管式全向天线、吸顶天线等。可根据客户提供图纸、样品加工，按客户需求设计各种规格款式。 绝缘单梯的主要技术要求： （一）绝缘单梯外观、装配 1、绝缘梯外观：绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角，应倒圆弧。 2、绝缘梯装配：应符合YB3205之规定 （二）绝缘单梯一般要求 1、绝缘梯原材料应预选检验 2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理，轴类钢制件表面应有防护镀层；绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。 3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应≤6.3 绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。绝缘部件表面应光滑、无气泡、皱纹或开裂，无明显的擦伤和过热痕迹，颜色应为本色（从浅黄绿到棕色） （三）绝缘单梯技术参数 产品别名：绝缘合梯,玻璃钢合梯,玻璃钢人字梯 产品材料: 绝缘玻璃钢 耐压等级: 220KV 产品规格：1.5米绝缘人字梯 同类产品规格: 2.0米绝缘人字梯、 2.5米绝缘人字梯、3.0米绝缘人字梯、3.5米绝缘人字梯、 4.0米绝缘人字梯、
5.0米绝缘人字梯、 6.0米绝缘人字梯。
绝缘单梯的主要技术要求： （一）绝缘单梯外观、装配 1、绝缘梯外观：绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角，应倒圆弧。 2、绝缘梯装配：应符合YB3205之规定 （二）绝缘单梯一般要求 1、绝缘梯原材料应预选检验 2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理，轴类钢制件表面应有防护镀层；绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。 3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应≤6.3 绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。绝缘部件表面应光滑、无气泡、皱纹或开裂，无明显的擦伤和过热痕迹，颜色应为本色（从浅黄绿到棕色） （三）绝缘单梯技术参数 产品别名：绝缘合梯,玻璃钢合梯,玻璃钢人字梯 产品材料: 绝缘玻璃钢 耐压等级: 220KV 产品规格：1.5米绝缘人字梯 更多文章 https://www.360docs.net/doc/dc6177112.html, 玻璃纤维厂编辑：blxwwk 同类产品规格: 2.0米绝缘人字梯、 2.5米绝缘人字梯、3.0米绝缘人字梯、3.5米绝缘人字梯、 4.0米绝缘人字梯、5.0米绝缘人字梯、6.0米绝缘人字梯。 绝缘单梯的主要技术要求： （一）绝缘单梯外观、装配 1、绝缘梯外观：绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角，应倒圆弧。 2、绝缘梯装配：应符合YB3205之规定 （二）绝缘单梯一般要求 1、绝缘梯原材料应预选检验
复合材料工艺大全
复合材料工艺大全 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发展，老的成型工艺日臻完善，新的成型方法不断涌现，目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种，并成功地用于工业生产。如： （1）手糊成型工艺--湿法铺层成型法； （2）喷射成型工艺； （3）树脂传递模塑成型技术（RTM技术）； （4）袋压法（压力袋法）成型； （5）真空袋压成型； （6）热压罐成型技术； （7）液压釜法成型技术； （8）热膨胀模塑法成型技术； （9）夹层结构成型技术； （10）模压料生产工艺； （11）ZMC模压料注射技术； （12）模压成型工艺； （13）层合板生产技术； （14）卷制管成型技术； （15）纤维缠绕制品成型技术； （16）连续制板生产工艺； （17）浇铸成型技术； （18）拉挤成型工艺； （19）连续缠绕制管工艺； （20）编织复合材料制造技术； （21）热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺； （22）注射成型工艺； （23）挤出成型工艺； （24）离心浇铸制管成型工艺； （25）其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同，上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产，有些工艺两者都适用。
复合材料制品成型工艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料成型工艺具有如下特点： （1）材料制造与制品成型同时完成 一般情况下，复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。 （2）制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物，因此用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它材料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产。 ◇成型工艺层压及卷管成型工艺 1、层压成型工艺 层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后，放入两个抛光的金属模具之间，加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在，印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。 层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材，具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点，但一次性投资较大，适用于批量生产，并且只能生产板材，且规格受到设备的限制。 层压工艺过程大致包括：预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。 2、卷管成型工艺 卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法，其原理是借助卷管机上的热辊，将胶布软化，使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下，辊筒在运转过程中，借助辊筒与芯模之间的摩擦力，将胶布连续卷到芯管上，直到要求的厚度，然后经冷辊冷却定型，从卷管机上取下，送入固化炉中固化。管材固化后，脱去芯模，即得复合材料卷管。
玻璃钢
玻璃钢 玻璃钢（FRP）亦称作GFRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢，注意与钢化玻璃区别开来。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，性能稳定.机械强度高，回 收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。 玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料，俗称FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。 中文名玻璃钢外文名GFRP称谓玻璃纤维增强塑料俗称FRP 原理 复合材料的概念是指一种材料不能满足使 用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻 璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的，由建材系 统扩至全国。玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。 分类 玻璃钢产品分类：
对于玻璃钢复合材料的用途你了解多少
对于玻璃钢复合材料的用途你了解多少 How much do you know for purposes of glass fiber reinforced plastic composites 玻璃钢复合资料用于野战工事的优点 The advantages of FRP composite materials used in the fieldwork 玻璃钢（FRP）亦称作GRP，即纤维强化塑料，是一种树脂基复合资料。普通指用玻璃纤维加强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。 Glass fiber reinforced plastic (FRP) is also called GRP, the fiber reinforced plastic, is a kind of resin matrix composite materials. Normal refers to glass fiber reinforced unsaturated polyester, epoxy resin and phenolic resin matrix. 玻璃钢是目前世界上产量最大、用处最广的复合资料，玻璃钢工业是往常最抢手的工业之一，它以其优秀的性能在各个范畴得到普遍
的应用，如:储罐、管道、建筑、交通运输、运动与游乐器材、船艇等方面都得到普遍应用。在野战筑城中，用玻璃钢做的各种工事在战争中起到了重要作用，在将来高技术战争中将发挥越来越大的作用。 FRP production in the world is the largest, the most widely use of composite materials, glass fiber reinforced plastic industry is always one of the most popular industry, with its excellent performance has widespread application in various categories, such as: storage tank, pipe, construction, transportation, sports and recreation equipment, boats, etc have been widely used. In field fortification, made of glass fiber reinforced plastic works played an important role in the war, in the future high technology war will play a growing role. FRP(玻璃纤维加强塑料,简称玻璃钢)是以合成树脂为基体、玻璃纤维(织物)为加强资料的复合资料。具有许多优秀的特性: FRP (glass fiber reinforced plastics, glass fiber reinforced plastic) is a synthetic resin as the matrix and glass fiber composite material (fabric) in order to strengthen the information. With many excellent properties:
玻璃纤维复合材料的应用领域综述
玻璃纤维复合材料的应用领域综述 摘要:随着玻璃纤维复合材料被的广泛研究，另外玻璃纤维价格便宜，其高性价比受到应用领域的青睐,我国的玻璃纤维复合材料行业得到了迅猛地发展。目前，我国玻璃纤维复合材料生产总量居世界前列,玻璃纤维复合材料已被广泛地应用于建筑工程、石油化工、交通运输、能源工业、机械制造、船艇、体育器械、航空航天等领域，为国民经济和国防建设做出了重要贡献。 关键词玻璃纤维复合材料应用领域 Reviewed the application areas of glass fiber composite materials Abstract: As the glass fiber composites was widely studied,cheap price and its cost-effective, the glass fiber get the favour of application field,in China, Glass fiber composites industry has been a rapid development.At present,Glass fiber composites ranked among the top of the world total production in China, glass fiber composite materials have been widely used in construction engineering, petrochemical industry, transportation, energy industry, machinery manufacturing, boat, sports equipment, aerospace and other fields, it make an important contribution to national economy and national defense construction. Keywords Glass fiber Composite materials Application field 1、引言 玻璃纤维是由玻璃熔化而得，玻璃纤维复合材料是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。通常玻璃纤维复合材料的片材制备和制品成型过程是分开的,但从经济角度出发,将两者结合起来,即可减少设备投人,又可节约能耗[1]。玻璃纤维能够在实现较高机械强度的同时保持成本优势，达到一个均衡,玻璃纤维复合材料具有良好的回收性能[2]。与传统材料相比,具有比强度高、比模量高及可设计性、易修补，耐疲劳、耐腐蚀等优点但玻璃纤维增强的树脂基复合材料对湿热的环境比较敏感[2],而且湿热环境会使它性能下降，采用合适的化学交联剂或偶联剂对聚合物进行改性，使其变为憎水性物
玻璃纤维复合材料的十大应用领域
玻璃纤维复合材料的十大应用领域 玻璃纤维（英文原名为：glassfiber或fiberglass ）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。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。 一、船艇 玻璃纤维复合材料具有耐腐蚀性、重量轻、增强效果优越等特点，被广泛用于制造游艇船体、甲板等。 二、电子电气
玻璃纤维增强复合材料在电子电气方面的运用主要是利用了它的电绝缘性、防腐蚀性等特点。复合材料在电子电气领域的应用主要有以下几个部分： 1、电器罩壳：包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等。 2、电器原件与电部件：如绝缘子、绝缘工具、电机端盖等。 3、输线电包括复合电缆支架、电缆沟支架等。 三、风能
风能是无污染、可持续的能源之一，采用风能发电是开发新能源的一种途径。玻璃纤维具有优越的增强效果、重量轻等特点，是用于制造玻璃钢叶片和机组罩的一种良好材料。 四、航空航天、军事国防 由于航空航天、军事等领域对材料的特殊要求，玻纤复合材料所具有的重量轻，强度高，耐冲击及阻燃性好等特色能为这些领域提供了广泛的解决方案。 复合材料在这些领域的应用如下： --小飞机机身 --直升机外壳和旋翼桨叶 --飞机次要结构部件（地板、门、座椅、辅助油箱） --飞机发动机零件
玻璃钢复合材料发展概述
玻璃钢玻璃钢发展概述 我国FRP/CM（玻璃钢/玻璃钢）工业肇始于1958年。处于当时的时代背景下，一开始是为国防配套的，1978年后，从计划经济转型为市场需求导向，生产社会化，国家建设与人民生活所需的FRP/CM日益发展。 在党中央、国务院的领导下，原国家建筑材料工业部（局）对我国玻璃钢／玻璃钢工业的发展起了先导性和基础性的作用。 上世纪60年代中叶，我国即已研发与生产火箭发动机壳体、导弹头部、火箭筒、枪托、炮弹引信、高压气瓶、飞机螺旋桨、贮罐、风机叶片、农用喷雾器、撑杆、弓、跳水板、滑翔机尾翼等多种玻璃钢制品。 1965年10月，国家科委、国防科委、建材部联合召开全国玻璃钢工作会议，并举办展览会。党和国家领导人朱德、邓小平莅临参观。这期间，引进英国UPR（不饱和聚酯树脂）生产线，促进了我国UPR及其玻璃钢制品生产的技术进步与普及，对日后我国基体树脂及GRP的发展起了启蒙和基础性作用。 改革开发30年来，引进了纤维缠绕管道与罐生产线（包括工艺管、夹砂管、高压管、卧式与立式贮罐）、拉挤、SMC/BMC、RTM、连续采光板及LFT-D生产线等装备；引进了环氧树脂与不饱和聚酯生产软硬件。我国在吸收日、美技术之后，自行研发，建成了具有世界先进水平的玻纤工业。 基体材料与增强材料工业已为中国玻璃钢的进一步发展奠定了雄厚的基础。 我国玻璃钢产量跃居世界第二 历经50年、半个世纪，尤其是改革开发以来的30年，通过自主创新与吸收国际先进技术，FRP/CM在中国已成为朝阳产业。神舟飞船上天，其返回舱主承力结构，低密度SMC 等FRP件荣获国家科技进步二等奖，标志着我国玻璃钢科学技术已臻世界先进水平。 1986年～2007年，我国玻璃钢（热固性）增长近160倍。总量在上世纪90年代末期超过德国，本世纪初超过日本，热固性玻璃钢已超过欧洲总和。如今，我国FRP/CM年产量已超过日本、西欧，仅次于美国，居世界第二。 打下丰厚的原辅材料基础 （一）增强材料
高性能纤维及复合材料
高性能纤维及复合材料 新材料全球交易网 （新材料全球交易网提供）高性能纤维及复合材料属于高分子复合材料，它是由各种高性能纤维作为增强体置于基体材料复合而成。其中高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m3) 等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。 高分子复合材料与传统材料相比，具有更高的比强度、耐化学品和耐热冲击性，以及更大的设计灵活性。按照合成的原料不同，高性能纤维主要分为碳纤维、芳纶纤维、特殊玻璃纤维、超高分子聚乙烯纤维等，其中碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维。 高性能纤维的发展是一个国家综合实力的体现，是建设现代化强国的重要物资基础。高性能纤维及复合材料是发展国防军工、航空航天、新能源及高科技产业的重要基础原材料，同时在建筑、通信、机械、环保、海洋开发、体育休闲等国民经济领域具有广泛的用途。 中国高性能纤维及复合材料自动铺带机工程化研制取得进展 人工、半自动人工铺放与自动铺放对比（资料图） 先进复合材料因比模量、比强度高，抗疲劳、耐腐蚀、可设计和工艺性好，成为飞机结构重要发展方向之一。轻质、高强、性能优异的高性能纤维及复合材料成为理想的结构用材，并逐渐从小型、简单、次承力结构向大型、复杂、主承力结构过渡。国外军机上复合材料用量普遍占结构重量的25%～50%；在民用领域，波音公司787飞机的复合材料用量达到50%，而A350XWB复合材料用量达到了创纪录的52%。 用于高性能纤维及复合材料结构制造的先进专用工艺装备在国外迅速发展，特别是基于预浸料的复合材料自动铺放设备，包括自动铺带机和铺丝机，已在国外最先进的战机和民机制造中得到广泛应用。这些先进铺放装备具有人工/半自动人
玻璃钢制品的特性及分类
玻璃钢制品 生活中随处可见的多以金属制品、木材制品、塑料制品、石材制品为主。玻璃钢制品相对于以上几种制品还是比较少见的，但是在许多领域玻璃钢制品已经逐步涉及并渐渐取代这些传统的制品。玻璃钢是一种新型的复合材料，具备着传统的金属、塑料、石材、木材、玻璃等所不具备的性能，并且综合了这些传统制品的优点。 玻璃钢制品的简介： 玻璃钢制品也被叫做玻璃钢复合材料制品，之所以被称谓是复合材料，是因为玻璃钢不是由一种单一的材料制作而成的，而是由两种或者两种以上不同的材料互相组合制作而成的。单一的材料满足不了条件，就可以选择合适的材料加以辅助从而制作出一种新型的产品。这也是玻璃钢制品性能很全面的主要原因。 玻璃钢制品的性能： 1、耐酸碱、耐腐蚀：具有很强的耐腐蚀性能是所有玻璃钢制品所共有的特点，也是最突出的性能之一。 2、耐磨、耐老化：能够在恶劣的腐蚀性环境或是其它一些磨损很大的场合中长期使用。 3、耐高温、阻燃：相对于极易燃烧的木材和导热性很差的金属，玻璃钢这个优点是一个新的突破。 4、不导电、安全性高：玻璃钢制品本身都是绝缘体，不导电、不导热，安全性能极高。 5、使用寿命长：玻璃钢制品的受用寿命一般都在50年以上。 玻璃钢制品的分类： 1、生活类 在日常生活中，玻璃钢制品的用途也十分广泛，如家居生活中的玻璃钢桌子、玻璃钢柜子、玻璃钢椅子、玻璃钢门窗等一些玻璃钢家具。社区花园中的玻璃钢护栏、玻璃钢走道、玻璃钢楼梯踏板，玻璃钢雕塑等等。 2、工业类 在工业中，玻璃钢制品以玻璃钢格栅、玻璃钢化粪池、玻璃钢管道为主，其中格栅板的应用范围最为广泛，如电镀厂、造船厂、化工厂、污水处理厂、电镀设备厂等都使用玻璃钢板材来代替传统的金属板材。再如海上的石油操作平台，玻璃钢操作平台同样以其自身优越的性能取代了金属操作平台。除了以上的三种制品，还有玻璃钢电缆沟盖板、玻璃钢冷却塔、玻璃钢罐、玻璃钢风机、玻璃钢汽车配件等等。 3、环保类 如果将玻璃钢制品进行归类，肯定是属于环保一类的，因为大部分的玻璃钢制品
复合材料玻璃钢
玻璃钢的发展、应用和展望 【摘要】随着科技技术的发展，玻璃钢复合材料已成为新材料领域的重要先导材料，是发展现代工业、国防和科学技术不可或缺的基础材料，行业发展潜力巨大。文章重点介绍了玻璃钢复合材料的材料性能、行业发展、应用现状、趋势展望。 通过这学期“航空复合材料”这门课的学习，我开始了解并接触到一些复合材料，由于复合材料领域家族庞大，我特地选择一种常用的复合材料-玻璃钢展开进一步的学习。受到老师上课介绍复合材料的启发，我将从材料的成型，性能，国内外进展，应用和未来趋势进行引述。 近年来各种复合材料在工业技术中获得了日益广泛的应用。其中玻璃钢复合材料就是目前使用比较广泛的有机高分子基复合材料,简称玻璃钢，是以高分子有机树脂为基体,采用玻璃纤维进行性能增强的复合材料。用玻璃纤维增强热固性塑料的玻璃钢叫做热固性玻璃钢(FRP);用玻璃纤维增强热塑性塑料的玻璃钢叫做热塑性玻璃钢(FIP)。目前在生产中使用比较多的是热固性塑料玻璃钢。那么我简要介绍FRP的成型方法，其中有手糊成型工艺、喷射成型工艺、模压法、RTM（树脂传递模塑）成型工艺。手糊成型工艺主要是在涂有脱模剂的模具上,将加有固化剂的树脂混合料和玻璃纤维织物手工逐层铺放,浸胶并排除气泡,叠层至要求的厚度后固化,形成所需的制件。喷射成型工艺是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯树脂分别从喷枪两侧喷出,同时将切断的玻纤粗纱由喷枪中心喷出,使其与树脂均匀混合,沉积到模具上，当沉积到一定厚度时,用辊轮压实,使纤维浸透树脂,排除气泡固化后成制品。模压法分为热压法和冷压法，模压工艺主要控制两个关键参数，即温度和压力。RTM成型工艺
基本原理是将璃纤维增强材料放到封闭的模腔内,用压力将树脂胶液注入腔,浸透玻纤增强材料,然后固化,脱模后成制品。玻璃钢的密度小，耐腐蚀、耐老化、不生锈、防水、密封效果好，甚至还有吸振、隔音、隔热的效果。其力学性能也十分出色，抗拉强度略低于碳钢，比强度较一般碳钢大2-5倍，比模量较一般碳钢大得多，刚度也比较大，抗疲劳强度几乎接近钢材的一半，且发生疲劳破坏前有明显的征兆。 1958年第一块玻璃钢板的成功压制，标志着中国玻璃钢工业正式诞生，改革开放后，特别是“十五”计划以来，我国玻璃钢在生产技术、产品种类、生产规模等方面迈过了由小到大的台阶，形成了较为完善的工业体系。工艺技术及装备已与国际同步，产品种类齐全，产量已超过德国、日本和美国，居全球第一，标准化体系和研发生产测试体系不断完善。产品应用领域不断扩大，由最初的航天耐烧蚀防热部件发展到现在的航天、航空、船舶、交通运输、能源、建筑、石油、化工、节能环保、电子电器、医疗、体育运动器械等国防和国民经济各领域。玻璃钢复合材料经过70多年的发展，在全球范围内已经成为一个重要的技术产业，产量大幅提升，2013年全球产量已达1060万t，是1978年产量的 5.3倍;产值大幅提高，2013年产值达900亿欧元。北美、欧洲和亚洲为主要的生产和应用地区，2011年，三个地区分别占全球产量的35%、22%和43%，占全球产值的36%、33%和31%;最近两年，美国玻璃钢产量和产值均有所下降，2013年占全球产量的28%，占全球产值的32%;欧洲玻璃钢产量增长缓慢，
玻璃钢与碳素钢
一、玻璃钢（FRP）的优点 (1)玻璃钢（FRP)轻质高强 相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。 (2)玻璃钢（FRP)耐腐蚀性能好 FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。 (3)玻璃钢（FRP)电性能好 是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。 (4)玻璃钢（FRP)热性能良好 FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。 (5)玻璃钢（FRP)可设计性好 ①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。 ②可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。 (6)工艺性优良 ①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。 ②工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。 二、玻璃钢（FRP）的不足之处 (1) 玻璃钢（FRP)弹性模量低 FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。 (2) 玻璃钢（FRP)长期耐温性差 一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。 (3) 玻璃钢（FRP)老化现象 老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风纱雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。 (4) 玻璃钢（FRP)层间剪切强度低 层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等
玻璃钢的材质说明
纤维增强环氧树脂复合材料（玻璃钢）成型工艺及应用一、前言 相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大战以来发展很快。尽管产量小（据法国Vetrotex公司统计，2003年全球复合材料达700万吨），但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%，以中国（含台湾省）、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料（玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”）逾90万吨，已居世界第二位（美国2003年为169万吨，日本不足70万吨）。 复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成： 增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。 基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（本文谈到的环氧树脂）就是基体。 按基体材料不同，复合材料可分为三大类： 树脂复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。 环氧树脂基复合材料的优点： 1、为什么采用环氧树脂做基体？ 1）固化收缩率代低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%； 2）粘结力强； 3）有B阶段，有利于生产工艺； 4）可低压固化，挥发份甚低； 5）固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。 6）值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯树脂为佳，然耐酸性差；固化后一般较脆，韧性较差。 2、环氧玻璃钢性能（按ASTM） 以FW（纤维缠绕）法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例，将其与钢比较。
复合材料力学性能表征(教学资料)
复合材料力学性能表征(characterization of mechanical properties of composites) 力学性能包括拉伸、压缩、弯曲、剪切、冲击、硬度、疲劳等，这些数据的取得必须严格遵照标准。试验的标准环境条件为：温度23℃±2℃，相对湿度45％～55％，试样数量每项试验不少于5个。 此检测方法适用于树脂基复合材料，金属基复合材料力学性能可参考此方法进行。 拉伸拉伸试验是对尺寸符合标准的试样，在规定的试验速度下沿纵轴方向施加拉伸载荷，直至其破坏。通过拉伸试验可获得如下材料的性能指标： 式中P为最大载荷，N；b，h分别为试样的宽度和厚度，mm。 式中△L为试样破坏时标距L0内的伸长量，mm；L0为拉伸试样的测量标距，mm。 拉伸弹性模量Et 式中△P为载荷一形变曲线上初始直线段的载荷增量，N；△L为与△P相对应的标距L0内的变形增量，mm。 由于复合材料的各向异性，特别是用单向预浸带做的复合材料通常同时测以下项目： σL：∥纤维方向的拉伸强度； σT：⊥纤维方向的拉伸强度； EL：∥纤维方向的拉伸模量； ET：⊥纤维方向的拉伸模量。 应力-应变曲线记录拉伸过程中应力-应变变化规律的曲线，用于求取材料的力学参数和分析材料拉伸破坏的机制。 压缩对标准试样的两端施加均匀的、连续的轴向静压加载荷，直至试样破坏，以获得有关压缩性能的参数，若压缩试验中试样破坏或达最大载荷时的压缩应力为P(N)，试样横截面积为F(mm2)，则压缩强度σc为：
由压缩试验中应力-应变曲线上初始直线段的斜率，即应力与应变之比，可求出压缩弹性模量(MPa)。 由于复合材料的各向异性，特别是用单向预浸带做的复合材料通常同时测 σL：∥纤维方向的压缩强度； σT：⊥纤维方向的压缩强度； EL：∥纤维方向的压缩模量； ET：上纤维方向的压缩模量。 弯曲复合材料在弯曲试验中受力状态比较复杂，拉、压、剪、挤压等力同时对试样作用，因而对成型工艺配方，试验条件等因素的敏感性较大。用弯曲试验作为筛选试验是简单易行的方法。 复合材料的弯曲试验一般采用三点加载简支梁法，即将标准试样放在两支点上，在中间施加载荷，使试样变形直至破坏。材料的弯曲强度σ f为： 式中P为破坏载荷，N(或挠度为1.5倍试样厚度时的载荷)；l为跨度，mm；b，h分别为试样的宽度和厚度，mm。 弯曲弹性模量Ef是指比例极限内应力与应变的比值，可按下式计算： 式中△P为载荷，N(或挠度曲线上使直线段产生弯曲的载荷增量)；△f为与△P对应的试样跨距中点处的挠度增量。 剪切复合材料的特点之一是层间剪切强度低，并且层问剪切形式复杂，因此剪切试验对于复合材料的质量控制特别重要。层问剪切强度测试方法有直接剪切法和短梁弯曲法等。 (1)直接剪切法。试样的形式和尺寸如图，对试样的A、C面以一定的加载速度施加剪切，直至试样破坏。试样破坏时单位面积上所承受的载荷值为层间剪切强度τs。 式中Pb为破坏载荷，N；b，h分别为受剪面的宽度和高度，mm。
复合材料力学性能实验复习题new要点
复合材料力学性能实验复习题 1.力学实验方法的内涵？ 是以近代力学理论为基础，以先进的科学方法为手段，测量应变、应力等力学量，从而正确真实地评价材料、零部件、结构等的技术手段与方法； 是用来解决“物尽其用”问题的科学方法； 2.力学实验的主要任务，结合纤维增强复合材料加以阐述。 面向生产，为生产服务；面对新技术新方法的引入，研究新的测试手段；面向力学，为力学的理论建设服务。 3.对于单向层合板而言，需要几组实验来确定其弹性模量和泊松比？如何确定实验方案？ 共需五组实验，拉伸0/90两组，压缩0/90两组，剪切试验一组。 4.单向拉伸实验中如何布置应变片？ 5.单向压缩实验中如何布置应变片？ 6.三点弯曲实验中如何布置应变片？ 7.剪切实验中如何布置应变片？ 8.若应变片的粘贴方向与实样应变方向不一致，该如何处理？ 9.若加载方向与材料方向不一致，该如何处理？（这个老师给了） 10.纤维体积含量的测试方法？ 密度法、溶解法 11.评价膜基结合强度的实验方法？ 划痕法、压痕法、刮剥法、拉伸法、黏结剂法、涂层直接加载法、激光剥离法、弯曲法。 12.简述试样机械加工的规范？ 试样的取位区(距板材边缘30mm以上，最小不得小于20mm) 试样的质量（气泡、分层、树脂富集、皱褶、翘曲、错误铺层） 试样的切割（保证纤维方向和铺层方向与试验要求相符） 试样的加工（采用硬质合金刀具或砂轮片加工，防止试样产生分层、刻痕和局部挤压等机械损伤） 试样的冷却（采用水冷，禁止油冷） 13.纤维增强复合材料在拉伸试验中的几种可能破坏模式及其原因？ 所有纤维在同一位置破坏，材料吸收断裂能量很小，材料断裂韧性差； 纤维在基体中拔出，吸收断裂能量很大，材料韧性增加并伴随界面开裂； 介于以上两者之间。 14.加强片的要求？ 材料硬度低，便于夹具的咬合；材料的强度高，保证载荷能传递到试样上，且在试样发生破坏前本身不发生破坏。
国内外玻璃钢+复合材料工业发展现状
国内外玻璃钢/复合材料工业发展现状 张耀明：中国工程院院士 一、玻璃钢复合材料工业发展回顾 上个世纪30年代美国伊里诺玻璃公司与康宁公司成立合资企业，先后开发出玻璃棉、连续玻璃纤维等生产技术。1939年E玻璃纤维正式问世。几乎与此同时，环氧树脂及不饱和聚酯相继出现，从而为玻璃纤维增强塑料工业的发展奠定了物质基础。1945年年玻璃钢用的主要增强材料——短切原丝毡及连续原丝毡投入生产，1952年美国杜邦公司发明了沃兰偶联剂解泱了增强塑料中玻纤与树脂的界面粘结问题，同一年硅烷偶联剂也问世，此后一系列的偶联剂产品的出现全面改进了玻纤——树脂基复合材料的性能， 为其在各个领域的应用铺平了道路。 第二次世界大战对玻纤、玻钢的发展起了催化剂的作用，许多适应战争需要的玻璃钢产品如防弹片刺穿的玻璃钢油桶、雷达罩、军用盔甲被研制出来并投入为战争服务。战后的1945年，美国的二十几家玻璃钢公司成立了美国塑料工业协会低压层合材料工业分会，它标志着玻璃钢／复合材料作为一门独立的工业体系已从传统的塑料工业中分离出来。 1958－1959年期间，玻纤池窑拉丝投入生产，这是对传统的玻璃球法拉丝工艺的重大技术突破。初期的玻纤池窑日产量只有3吨，时至今日全世界95％以上的连续玻璃纤维都已用池窑法生产，最大的无碱玻纤池窑达到日熔化玻璃150吨以上。池窑拉丝的普遍推广为玻璃纤维产品大规模经济有效的生产提供了可能，并使玻纤产品的质量得以保证。半年多世纪的发展历史证明，玻璃纤维与玻璃纤维增强塑料工业的发展是相辅相成、互相依赖互相促进的。近些年来，出现了一些高性能的增强纤维，如高模量碳纤维、陶瓷纤维、芳伦纤维、高强玻璃纤维等，它们推动了高性能、高附加值复合材料的发展，但由于这些高性能纤维价格昂贵，阻碍了它们在复合材料工业中的大规模应用，放至今95％以上的纤维——树脂基复合材料仍然使用玻璃纤维，在可以预见的未来一段时间里，这种情况仍将持续。 我国的玻璃纤维及玻璃钢工业均奠基于1958年，在改革开放年代之前，玻璃纤维与玻璃钢发展缓慢，截止到1978年玻璃钢全国年产量只有6000吨左右，主要是一些手糊的和模压的军工产品，而玻璃纤维只有3万吨左右，其中大多为我国自行研发的中碱玻璃纤维，主要产品为细纱薄布，主要工艺为代铂炉球法拉丝。改革开放以后特别是近十年来我国玻纤玻钢工业显现出前所未有的发展活力，无论是工艺技术装备还是产量质量品种均发生了巨大的变化，这两门工业已成为我国国民经济体系中不可缺少的环节。
玻璃钢工艺资料
纤维增强材料的材料特性，导致其常用的基本成型工艺有如下几种：手糊成型工艺、拉挤成型工艺、缠绕成型工艺、模压成型工艺。 （一）手糊成型工艺 1．手糊成型法原理 手糊成型工艺又称接触成型，是树脂基复合材料生产中最早使用和应用最普遍的一种成型方法。手糊成型工艺是以加有固化剂的树脂混合液为基体，以玻璃纤维及其织物为增强材料，在涂有脱模剂的模具上以手工铺放结合，使二者粘接在一起，制造玻璃钢制品的一种工艺方法。基体树脂通常采用不饱和聚酯树脂或环氧树脂，增强材料通常采用无碱或中碱玻璃纤维及其织物。在手糊成型工艺中，机械设备使用较少，它适于多品种、小批量制品的生产，而且不受制品种类和形状的限制。 2.成型工艺流程图 手糊成型工艺的流程是：先在清理好或经过表面处理的模具成型面上涂抹脱模剂，待充分干燥好后，将加有固化剂（引发剂）、促进剂、颜料糊等助剂并搅拌均匀的胶衣或树脂混和料，涂刷在模具成型面上，随后在其上铺放裁剪好的玻璃布（毡）等增强材料，并注意浸透树脂、排除气泡。重复上述铺层操作，直到达到设计厚度，然后进行固化脱模、后 3.成型设备 手糊成型工艺所用的设备较少，制作模型的设备有木工车床、木工刨床、木工圆锯；脱模一般会用到空气压缩机、吊装设备等。 （二）模压成型法 1．模压成型法原理 热固性模压成型是将一定量的模压料加入预热的模具内，经加热加压固化成型塑料制品的方法。其基本过程是：将一定量经一定预处理的模压料放入预热的模具内，施加较高的压力使模压料填充模腔。在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化，然后将制品从模具内取出，再进行必要的辅助加工即得产品。 2.成型工艺流程图 模压成型工艺主要分为压制前的准备和压制两个阶段，其工艺流程见图1. 2 3.成型设备 (1)浸胶机 制备胶布的主要设备是浸胶机，由送布架、热处理炉、浸胶槽、烘干箱和牵引辊等几部分组成。根据热处理炉和烘干箱放置的位置，可以分为卧式浸胶机和立式浸胶机两种。 (2)预浸料机组 这一方法所用设备有切割机、捏合机和撕松机。常用的切割机类型有冲床式、砂轮片式、三辊式和单旋转刀辊式。捏合机的作用是将树脂系统与纤维系统充分混合均匀。混合桨一般
玻璃钢复合材料的性能对比
复合材料聚合物的性能对比 聚合物复合材料的性能解释 1． 1 拉伸性能 拉伸性能包括拉伸强度，弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。对于如高压容器、高压管、叶片等产品，必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能，才能进行产品设计及检验。 对于不同的聚合物复合材料，拉伸性能试验方法是不同。对于普通的，用国标 GB/T1447 进行测试；对于缠绕成型的，用国标 GB/T1458 进行测试；对于定向纤维增强的，用国标 GB/T33541 进行测试；对于拉挤成型的，用国标GB/T13096-1 进行测试。使用最多的是 GB/T1447 。 国标 GB/T1447 ，对于不同成型工艺复合材料，又规定不同形状的拉伸试样，有带 R 型、直条型及哑铃型。使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。从测出的应力--------------------------- 应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量，试样横向应变 与纵向应变比为泊松比。破坏时的应变称为断裂伸长率。 单位面积上的力，称为应力，通常用 MPa （兆帕）表示， 1MPa 相当于 1N/mm2 的应力。应变是单位长度的伸长量，是没有量刚（单位）的。 不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样，以玻璃纤维增强的玻璃钢为例：1：1 玻璃钢，拉伸强度为（200-250 ）MPa ，弹性模量为（10-16 ）GPa；4：1 玻璃钢，拉伸强度为（250-350 ）MPa ，弹性模量为（15-22 ）GPa ；单向纤维的玻璃钢（如缠绕），拉伸强度大于800MPa ，弹性模量大于 24GPa ； SMC 材料，拉伸强度为（ 40-80 ） MPa ，弹性模量为（ 5-8 ）GPa ；DMC 材料，拉伸强度为（ 20-60 ） MPa ，弹性模量为（ 4-6 ）GPa。 1.2 弯曲性能 一般产品普遍存在弯曲载荷，弯曲性能是很重要的，同时，往往用弯曲性能来进行原材料，成型工艺参数，产品使用条件因素等的选择。 弯曲性能，一般采用国标 GB/T1449 进行测试；对于拉挤材料，用国标 GB/T13096.2 进行测试；对于单向纤维增强的，用国标 GB/T3356 进行测试。测试弯曲性能的试样一般是矩形截面积的长条，简称为矩形梁。采用当中加载的三点弯曲法。梁的横截面的上表面承压缩应力，梁下表面承受拉伸应力，横截面积上还要承受剪切应力，中性层剪应力最大，因此梁所承受弯曲时，其应力状态是很复杂的，破坏形式也是多种的。原材料品种、性能及成型工艺参数对弯曲性能很敏感，试验方法和试样尺寸同样也很敏感，为了达到材料弯曲破坏，国标对试样的跨（跨度或支距）高（试样厚度）比（ l/h ）有一定要求，一般要求 l/h >16，对于单向纤维增强的材料，要求l/h >32。 由于弯曲性能的复杂性及对各因素的敏感性，对于上述不同材料的弯曲性能，或大于 1.1 节中拉伸性能，或小于 1.1 节中的拉伸性能。在正常成型工艺情况下，一般弯曲强度略大于拉伸强度，弯曲弹性模量略小于拉伸弹性模量。 1． 3 压缩性能