六、纤维增强塑料

高效能酿造：纤维增强塑料技术创新的前景展望纤维增强塑料是一种通过在塑料基体中添加纤维增强材料，如玻璃纤维、碳纤维等，来增加塑料的强度、刚度和耐磨损性能的塑料复合材料。

凭借其出色的物理、力学性能以及轻量化特点，纤维增强塑料已经广泛应用于各个领域，如汽车制造、建筑工程、航空航天等。

然而，随着科技的不断发展，纤维增强塑料技术也在不断创新，展现出更广阔的应用前景。

首先，纤维增强塑料的创新将有助于推动轻量化技术的发展。

在能源日益紧缺的背景下，轻量化技术成为各行各业的研究热点。

纤维增强塑料相比传统金属材料具有更轻的重量和更高的强度，能够减轻产品的自重并提高整体性能。

通过不断创新，研发出更高强度、更低密度的纤维增强塑料材料，将能够广泛应用于汽车制造、航空航天等领域，进一步减少能源消耗，降低环境污染。

其次，纤维增强塑料技术创新将有助于提升产品的耐久性和可靠性。

纤维增强塑料具有很好的耐磨损性和抗冲击性能，能够有效地抵抗外界环境的侵蚀和损坏。

通过在塑料基体中添加不同类型的纤维增强材料，如碳纤维等，可以进一步提高产品的抗拉强度和刚度，增强产品的耐用性。

这对于汽车零部件、船舶结构、建筑材料等领域来说尤为重要，可以延长产品的使用寿命，降低维修和更换成本。

此外，纤维增强塑料技术的创新还有助于改善产品的制造工艺和生产效率。

相比于传统材料加工方法，纤维增强塑料具有更好的可塑性和可加工性，可以通过注塑、挤出、压力成型等多种方法制备成型，提高产品的加工效率和一致性。

同时，纤维增强塑料还能够降低成本，节约原材料，并减少能源消耗。

这将对企业的生产效率和经济效益产生积极的影响，进一步推动纤维增强塑料技术的创新和应用。

纤维增强塑料技术的创新也带来了一些挑战和问题需要解决。

首先是纤维增强材料的成本较高，尤其是一些高性能纤维材料。

这限制了纤维增强塑料在一些大规模生产的领域的应用。

其次，纤维增强塑料的再生和回收利用仍然存在一定的困难。

由于纤维增强材料与塑料基体的结合较为紧密，难以分离和回收利用。

纤维增强塑料面层防腐质量验收标准
一、主控项目
玻璃纤维增强塑料面层的含胶量检查：当采用玻璃纤维布增强时，含胶量不应少于45%；当采用玻璃纤维短切毡增强时，含胶量不应少于65%；当采用玻璃纤维表面毡增强时，含胶量不应少于90%。

检验方法：按“玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法” GB/T2577进行。

针孔检查：对钢基层、采用了导电底涂层的混凝土池、槽、重要混凝土构件的纤维增强塑料面层，通过的检测电压应为（3000～5000）V/mm。

检验方法：采用电火花探测器检查。

表面固化程度检查：纤维增强塑料面层树脂应固化完全，并无起壳、脱层等现象。

检验方法：采用白棉花球蘸丙酮擦拭方法检查。

二、一般项目
纤维增强塑料面层的厚度检查：采用的纤维增强材料的规格和层数，应符合设计规定。

厚度小于设计规定厚度的测点数，不得大于10％，测点处实测厚度不得小于设计规定厚度的90％。

检验方法：检查施工记录和仪器测厚。

对钢基层上的纤维增强塑料面层厚度，应采用磁性测厚仪检测。

对混凝土或水泥砂浆基层上的玻璃纤维增强塑料层厚度，可采用超声波测厚仪检测。

纤维增强塑料面层外观质量检查：表面胶料应饱满，应无纤维露出、无气泡、皱折等现象。

检验方法：观察检查或检查隐蔽工程记录。

纤维增强塑料面层的楼、地面坡度和表面平整度的检验应符合。

纤维增强复合塑料（FRP）多功能房性能及应用概述常浩;傅丽强【摘要】通过抗风试验、抗震试验、防雪承载试验、保温试验及防弹试验，表明用L-RT M成型方法制得的玻璃钢可以作为多功能房材料，满足其风吹日晒、酸碱侵蚀、移动便捷、安装方便等要求。

更由于其可以具有一定保温防弹功能，拓展了使用领域。

【期刊名称】《中国纤检》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P140-143)【关键词】玻璃钢;防弹;多功能房;L-RTM【作者】常浩;傅丽强【作者单位】北京航天试验技术研究所;北京航天试验技术研究所【正文语种】中文通过抗风试验、抗震试验、防雪承载试验、保温试验及防弹试验，表明用L-RTM 成型方法制得的玻璃钢可以作为多功能房材料，满足其风吹日晒、酸碱侵蚀、移动便捷、安装方便等要求。

更由于其可以具有一定保温防弹功能，拓展了使用领域。

FRP（Fiber Reinforced Plastics），意即纤维增强复合塑料。

FRP 由增强纤维和基体组成，基体常采用树脂。

根据所采用的增强纤维的材料不同，可将 FRP 分为GFRP（玻璃纤维增强塑料）、CFRP（碳纤维增强塑料）、AFRP（芳纶纤维增强塑料）等。

活动房作为一种临时建筑形式有着悠久的历史，它源于民而标准化于军事。

活动房可方便快速地进行组装和拆卸，能够重复使用，使得临时建筑进入到一个标准化设计、系列化开发、规模化生产、配套化供应、可库存、环保节能的定型产品领域。

目前国内的活动板房种类有以下三类：水泥活动房、磷镁活动房和彩钢板活动房。

这三种活动板房在民用领域中正在大量使用。

虽然在军用领域中也在使用，但其安装效率不高以及不具有防弹性能，大大降低了在军用领域使用的意义。

FRP（Fiber Reinforced Plastics），意即纤维增强复合塑料。

FRP 由增强纤维和基体组成，基体常采用树脂。

根据所采用的增强纤维的材料不同，可将 FRP 分为GFRP（玻璃纤维增强塑料）、CFRP（碳纤维增强塑料）、AFRP（芳纶纤维增强塑料）等。

第48卷 第1期·18·作者简介：李文斌，男，本科，主要从事高分子复合材料及风电叶片各项材料的检测性能方面研究工作。

收稿日期：2021-11-110　前言众所周知，纤维增强塑料拉挤板材作为叶片梁帽的主要材料，其力学性能在实际生产过程中起着至关重要的作用[2~10]，但是在实际的叶片生产过程中，梁帽的设计厚度及长度有一定的要求，而拉挤板材的厚度一般为5 mm ，长度（考虑到运输与场地等问题）不能正好生产与叶片梁帽长度一致，需要切割成规定的小段就行叶片梁帽的铺设，此时拉挤板材为了满足叶片梁帽的厚度与长度要求，就需要搭接（梁帽厚度方向）与对接（梁帽长度方向）。

考虑到拉挤板材搭接与对接会对叶片梁帽以及成型的叶片弯曲性能有所影响，因此我们需要从不同的拉挤板材搭接方式进行研究分析，应用试验数据进行判断：拉挤板材不同搭接或者对接方式下的弯曲性能。

1　实验设计（1）首先我们对拉挤板的方向进行了一下确认及标识，我们规定拉挤板材的纱线方向定为纤维方向，垂直于拉挤板材的纱线定为垂直于纤维方向，如图1所示。

图1　拉挤板材的方向纤维增强塑料拉挤板材对接/搭接弯曲性能研究李文斌，王艳丽(明阳智慧能源集团股份公司，天津 300000)摘要：近几年风电叶片迅速发展，对于叶片材料的性能要求也越来越高。

纤维增强塑料拉挤板材（以下简称“拉挤板材”）由于其高强高模的特性，被风电行业广泛应用在叶片上[1]；而拉挤板材在实际叶片梁帽铺设过程中，会出现搭接的情况，从而满足实际的生产需要；本文着重研究拉挤板材在实际生产过程中不同形式的拉挤板材进行对接/搭接所能承受的弯曲性能，并进行比对分析，从而对叶片设计分析以及实际生产提供数据支持。

关键词：拉挤板材；对接/搭接；弯曲性能；比对中图分类号：TQ230.52文章编号：1009-797X(2022)01-0018-06文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2022.01.004（2）本文采用“堆叠式”和“砌墙式”的方式进行拉挤板材对接/搭接，其：“堆叠式”表示为：1组拉挤板材（2块或者3块拉挤板材进行厚度方向重叠在一起）与另一组拉挤板材（2块或者3块拉挤板材进行厚度方向重叠在一起）进行对接，其中产生的不同大小的缝隙，缝隙采用树脂进行灌注填充，如图2和图3所示；“砌墙式”表示为：底面铺设一块拉挤板材，然后在上面铺设2块拉挤板材，上面2块拉挤板材之间留有缝隙，缝隙采用树脂进行填充，如图4和图5所示。

玻璃纤维增强塑料（FRP）基础知识一．什么是复合材料指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的才料，通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料，叫做复合材料。

二.什么是玻璃纤维增强塑料（FiberReinforcedPlastics）指用玻璃纤维增强，不饱和聚酯树脂（或环氧树脂；酚醛树脂）为基体的复合材料，称为玻璃纤维增强塑料。

简称FRP由于其强度相当于钢材，又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀；电绝缘；隔热等性能，在我国被俗称为“玻璃钢”。

这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。

三.FRP的基本构成基体（树脂）+增强材料+助剂+颜料+填料1．基体（树脂）：环氧树脂；酚醛树脂；乙烯基树脂；不饱和聚酯树脂；双酚A等2．增强材料（纤维）：玻璃纤维；碳纤维；硼纤维；芳纶纤维；氧化铝纤维；碳化硅纤维；玄武岩纤维等。

3．助剂：引发剂（固化剂）；促进剂；消泡剂；分散剂；基材润湿剂；阻聚剂；触边剂；阻燃剂等。

4．颜料：氧化铁红；大红粉；炭黑；酞青兰；酞青绿等。

多数为色浆状态。

5.填料：重钙；轻钙；滑石粉（400目以上）；水泥等。

PVC：聚氯乙烯，硬PVC和软PVC,硬PVC有毒。

PPR:聚丙烯。

PUR:泡沫。

PRE:聚苯醚。

尼龙：聚酰胺纤维。

FRP的发展过程：无法确定发明人。

四.FRP材料的特点：1．优点:（1）质轻高强：FRP的相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，而强度可以与高级合金钢相比，被广泛的应用于航空航天；高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。

（2）耐腐蚀性好：FRP是良好的耐腐蚀材料，对于大气；水和一般浓度的酸碱；盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力，已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。

正在取代碳钢;不锈钢;木材；有色金属等材料。

（3）电性能好：FRP是优良的绝缘材料，用于制造绝缘体，高频下仍能保持良好的介电性，微波透过性良好，广泛应用于雷达天线罩；微波通讯等行业。

解析玻璃纤维增强塑料拉伸强度试验原理和试验步骤玻璃纤维增强塑料是一种复合材料，由玻璃纤维和塑料基体组成。

在工程设计和材料研究中，了解玻璃纤维增强塑料的力学性能是非常重要的。

拉伸试验是最常用的一种试验方法，用于评估玻璃纤维增强塑料的拉伸强度。

试验原理：拉伸试验是将玻璃纤维增强塑料试样在规定的条件下施加拉力，测量试样在拉伸加载下的应力和应变关系，从而得到其拉伸性能。

试样在拉伸过程中，会发生一系列的变化，包括延展、颈缩和破裂等。

通过试验，可以得到拉伸强度、屈服强度、断裂应变等力学参数。

试验步骤：1.试样制备：a.根据标准或设计要求，确定试样的尺寸和形状，并用切割或模具制备出试样。

b.确保试样表面光滑整洁，没有明显缺陷（如裂缝、沟槽等）。

2.设备准备：a.准备拉伸试验机，根据试样尺寸调整试验机的夹紧口距离。

b.安装适当的拉伸夹具，确保试样夹持端稳固可靠。

3.调整试验参数：a.设定试验速度：根据标准或设计要求，确定试验的拉伸速度。

一般常用的试验速度为每分钟10-50毫米。

b.调整加载范围：根据试样的拉伸强度预估，调整合适的加载范围，以保证试样在试验中不超过其拉伸强度。

4.安装试样：a.将试样夹入试验机夹具中，确保试样的拉伸方向与试验机的加载方向一致。

b.确保试样夹持端均匀施加力，一般采用手动或自动夹持方式。

5.开始试验：a.启动试验机，开始施加拉应力。

b.记录试验过程中的试样长度、施力等数据。

6.监测试验数据：a.根据试验机的数据采集系统，实时监测试样的拉力和位移。

b.在试验过程中，可以记录试样发生颈缩或断裂的情况。

7.结束试验：a.达到试验终点（通常为试样断裂）后，停止试验机。

b.记录试验结束时的试样长度和拉力。

8.数据处理：a.根据试验过程中记录的数据，计算试样的应力和应变。

b.根据应变-应力曲线，可以计算出拉伸强度、屈服强度、断裂应变等力学参数。

在进行玻璃纤维增强塑料拉伸强度试验时，需要严格按照标准操作，确保试验结果的准确性和可靠性。

FRP 材料的特点纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,简称FRP)也称纤维增强塑料，是由短切纤维或者连续纤维及其织物与热固性或热塑性基体经过一定的工艺复合而成的一种新型材料。

利用先进的成型工艺，纤维增强复合材料可以整体成型做成各种复杂的形状，整体性较强，减少了装配的成本。

与钢材以及合金等金属材料相比，复合材料能够同时达到轻质、高强、刚度高等特点，近年来表明，先进复合材料在飞机制造业的应用迅速扩大。

复合材料及其发展由两种或两种以上不同物质经材料设计、人工组合而得到的具有新的优越性能的多相固体材料。

按此定义，通常可将结构用复合材料（Composite materials）的基本组分划分为基体材料（Matrix）和增强材料（Reinforcement）。

其中基体材料大都为连续相，主要起粘结或连接的作用；增强材料多为分散相，主要用来承受载荷，亦称增强体。

复合材料常见的分类方法有：按材料的作用，可分为主要使用其力学性能的结构复合材料和主要发挥其功能特性的功能复合材料；按基体材料，可分为树脂基、金属基、陶瓷基复合材料等；按增强体的种类和形态，可分为长纤维增强复合材料、短纤维或晶须增强复合材料、颗粒增强复合材料、层状增强复合材料及填充骨架型复合材料等。

目前研究最多、应用前景最广的是上世纪60 年代以来发展起来的所谓先进复合材料，包括以高强碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、陶瓷颗粒等高性能增强体增强的耐高温高聚物或金属、增韧的陶瓷，以及功能复合材料。

复合材料最显著的特性，是其性能（主要指力学性能、物理性能和工艺性能）在一定范围内具有可设计性，同时还具有材料与结构同一性、发挥复合效应优越性及性能对工艺依赖性等特点。

与传统材料相比，复合材料在性能上具有优势，比如比强度、比模量大，耐疲劳性能好，阻尼减震性好，破损安全性高等。

因此，复合材料已成为材料研究领域的热点，并已在航空、航天、能源、电子、海洋、汽车，乃至生物工程等方面得到了广泛应用。

纤维增强塑料筋（FRP Rebar）FRP （纤维增强塑料）材料是由纤维和树脂组成的复合材料，以其轻质、高强和高耐久性成为土木行业一种新型的结构材料，利用FRP材料替代钢材，成为土木工程行业的一次革命。

本公司根据土木工程特点和要求开发和研制了多种FRP筋、棒，以其优异的力学和耐久性性能，可以广泛应用在桥梁工程、水力工程、海洋工程、道路工程，以及一些特殊电磁要求的特种工程中。

产品介绍：1、CFRP棒产品简介：本产品以环氧树脂为基体，高性能碳纤维作为增强材料，具有高强度、模量，高耐久性和低密度的特点。

性能指标：抗拉强度(MPa) 2000抗拉模量(GPa) 150密度(g/cm3) 1.5直径（mm） 3.5，5，7，10，12，14耐久性（60℃，2个月）碱强度损失率 1.64 模量损失率16.53酸强度损失率 2.91 模量损失率14.46盐强度损失率 3.69模量损失率14.5 CFRP筋与Q235光圆钢筋疲劳寿命对比最大循环应力/极限拉伸强度CFRP筋（R=0.5）Q235（R=0.047~0.057）0.5 105.26 107.36 0.6 104.63106.66 0.7 102.74106.12主要用途：CFRP棒以其高强度、高模量、高耐久性、低密度和优异的抗疲劳和低蠕变性能，可以应用到大型斜拉桥和悬索桥的拉索中，替代高强钢丝或钢绞线。

哈尔滨工业大学和广西柳州OVM索厂，利用本公司的CFRP棒，联合研制和开发CFRP拉索。

2、GFRP棒、筋产品简介：GFRP棒、筋，以其相对低廉的价格和优异的性能，成为土木行业最为有望成为钢筋的替代品。

本公司可以生产各种直径的光面连续纤维GFRP棒，自主研制开发了带肋FRP筋的生产设备，可以满足土木工程的设计和施工要求。

GFRP 棒带肋GFRP筋性能指标：密度(g/cm3) 2抗拉强度(MPa) 1100抗拉模量(GPa) 50直径（mm） 3.5，5，7，10，12，14耐久性（60℃，2个月）碱强度损失率(%) 24.8 模量损失率(%) 4.7酸强度损失率(%) 12.5 模量损失率(%) 2.7盐强度损失率(%) 6.8 模量损失率(%) 1.9带肋GFRP筋密度(g/cm3) 2抗拉强度(MPa) 大于700 抗拉模量(GPa) 50直径（mm）各种直径直径为8mm粘结性能滑移量在1mm内，粘结应力可以达到15MPa，最大粘结强度可以达到20MPa 01234567848121620Bondingstress/MPaSlip/mmLoad endFree end主要用途：GFRP棒、筋作为土木工程结构材料，由于其自身模量低的不足，在其设计和应用过程中会出现一些问题，例如变形过大，强度不能充分发挥。