FRP—纤维增强复合塑料
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纤维增强塑料筋FRP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: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14.5CFRP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)0.5105.26107.360.6104.63106.660.7102.74106.12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. 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:GFRP 棒性能密度 (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.但是可以应用在预应力工程中,从而回避其低模量问题,同时由于其低模量,可以减小预应力损失. 同时由于GFRP筋的非铁性材料,可以应用在煤矿坑道中作为临时支护和锚固用,可以避免其使用过程中造成由于火花而引起的安全问题;GFRP筋可以作为对电磁要求高的设备基础的加强筋,例如核磁共振设备的基础;GFRP筋优良的耐酸,盐特性,可以作为化工厂混凝土槽中的加强筋;GFRP筋和棒以其低廉的价格可以进行山体和大坝等的加固之用.钢绞线-GFRP复合棒,筋产品简介:GFRP筋和棒以其相对低廉的价格,成为最为土木行业最有可能代替钢筋的FRP 材料,但是其低模量问题可能会造成其在使用过程中变形过大而造成的设计和施工问题.虽然一些高模量混杂纤维FRP筋可以提高FRP筋才的模量,但是同时也造成了FRP筋成本的提高.本公司研制的开发的纤维增强塑料-钢绞线复合筋,ZL2006 2 0020620.2,是利用高强钢绞线作为芯材,利用GFRP作为外层保护层.其中钢绞线芯材作为高模量增强混杂组分,外层保护层对芯材进行保护,提高芯材耐久性.带肋钢绞线-GFRP复合筋光面钢绞线-GFRP复合棒性能指标:筋材型号直径(mm)密度(g/cm3)截面积(cm2)抗拉强度 (MPa)抗拉模量 (GPa)粘结强度(MPa)带肋SGFRP-88.50.56707.764.0大于15MPaSGFRP-1010.83.60.911027.589.0SGFRP-1212.93.211.31836.665.3大于10MPaSGFRP-1415.12.941.78771.857.9光面SGFRP-773.490.3999278.0/主要用途:此种复合筋具有GFRP筋不可比拟的高模量,CFRP不比拟的低廉的价格,因此此种复合筋成为最为可能成为土木工程用结构FRP材料.玄武岩纤维FRP棒产品简介:玄武岩纤维利用玄武岩岩石经过高温熔融,然后抽丝而成.因此此种纤维具有较好的化学稳定性,在酸,碱,盐环境下的耐久性较好.利用利用连续玄武岩纤维制作而成的BFRP棒,筋,可以作为一种钢筋的替代材料.性能指标:抗拉强度 (MPa)1065抗拉模量 (GPa)密度 (g/cm3)2.2棒材直径(mm)3.5,5,7,10,12,14主要用途:玄武岩纤维FRP棒,筋的力学性能与GFRP棒,筋相近,由于玄武岩纤维本身耐碱性好的特点,该种FRP棒,筋可以应用到任何土木工程结构中,有其是化学腐蚀严重的环境中,例如在湿热混凝土中作为加强筋使用.热塑性FRP棒,筋产品简介连续纤维增强热塑性FRP(FRTP)筋是一种将热塑性树脂(俗称塑料)和热固性FRP 的生产工艺结合起来,采用挤出工艺,拉挤工艺和缠绕工艺将连续增强纤维与热塑性树脂基体复合在一起的新型FRP筋.它具有强度高,韧性好,可二次成型,可焊接,与混凝土粘结好等优点;同时具有生产成本低(是生产热固性FRP筋成本的1/3~1/2),生产过程无刺激性气味,无污染,可回收再利用等良好的社会效益.由于采用了热塑性树脂作为基体,所以FRTP筋在成型后可以二次加热冷却成不同形状的弯筋及箍筋等.同热固性FRP筋一样,是钢材的理想替代材料.FRTP螺纹筋FRTP螺纹筋及光面筋主要性能指标直径(mm)表面形式密度(g/cm3)抗拉强度(MPa)弹性模量(GPa)简支梁冲击强度(J/cm2)吸水率(%)7,8,10光面,带肋1.8~2.2700~90235~4153~62.4<1%产品特点1,比强度高:抗拉强度优于普通钢材,高于同规格钢筋的20%,而且抗疲劳性好. 2,质量轻:仅为同体积钢筋的1/4.3,耐腐蚀性强:可抵抗氯离子和低PH值溶液的侵蚀,尤其是抗碳化合物和氯化合物的腐蚀性更强.4,材料结合力强:带肋FRTP筋材与水泥(混凝土)结合握裹力较强.5,安全性能好:不导热,不导电.与金属碰撞不会产生火花.7,透磁波性强:FRTP筋材是一种非磁性材料,在非磁性或电磁性的混凝土构件中不用做脱磁处理.6,施工方便:可按客户要求生产各种不同截面和长度的标准及非标准件,现场绑扎可用非金属扎带,操作简单方便.7,可以根据使用需求选择光面筋和带肋的螺纹筋,可在使用时采用一定的加热工艺处理使整个筋可以像钢筋一样加工成各种弯曲形状.应用范围1,海水,淡水等腐蚀介质环境的混凝土结构2,非承载的混凝土结构3,对重量敏感的结构4,对热传导敏感的结构热塑性FRP(FRTP)筋弯曲机产品简介热塑性FRP(FRTP)筋弯曲机是针对于FRTP筋开发研制的一种用于FRTP筋的折弯,箍筋制造的设备.加热板采用高耐久性材料,面板采用耐热材料;结构可靠耐用,体积小巧;操作简单,非常适合在工程现场操作使用.FRTP螺纹筋弯曲后的FRTP筋主要性能指标FRTP筋直径(mm)表面形式工作电压(V)功率(W)弯曲角度(°)7,8,10光面,带肋2205000~120产品特点1,体积小,重量轻,易搬运携带;2,结构坚固耐用,适合连续生产工作,适合施工现场粗放型工作;3,界面友好,操作方便.高耐久性FRP-OFBG复合智能筋产品简介结和FRP材料的优异的力学和耐久性能,将光纤光栅与FRP筋进行复合,从而出现了FRP-OFBG复合智能筋.在该筋中FRP对光栅进行封装,起到了保护光栅的作用,其中筋中的光栅成为了该筋的传感元件,可以测量发生在该筋上的应变.因此该种智能筋是集合力学与传感为一体的,是一种智能的结构材料.主要性能指标:该智能筋除了具有FRP封装光栅。
FRP的成形方法!FRP,即玻璃纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是一种采用玻璃纤维与树脂合成而成的复合材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,广泛应用于船舶、汽车、建筑、管道等领域。
这里将介绍FRP的成形方法。
1.手工涂层成型法:手工涂层成型法是最简单、常见的FRP成形方法之一、先将玻璃纤维布剪裁成适当尺寸,然后将其置于成型模具上,再用刷子将树脂涂抹于纤维布上,不断涂抹并逐渐增厚,直到达到设计要求。
最后,通过固化过程使树脂硬化,从而形成所需产品。
这种方法操作简单,成本较低,适用于小批量生产。
2.喷涂成型法:喷涂成型法是一种常用的半自动成型方法。
它首先在成型模具上用刷子或喷枪均匀涂布一层树脂,然后将预先剪裁好的纤维布覆盖在树脂表面,再次喷涂一层树脂,不断重复以上操作,直到纤维布完全浸湿。
最后进行固化,树脂完全硬化后即可脱模得到成品。
喷涂成型法可以提高生产效率,适用于中小批量生产。
3.真空吸塑成型法:真空吸塑成型法是一种全自动成型方法,适用于大批量生产。
它首先将纤维布放置在成型模具上,然后密封模具,并向其内部抽取空气,产生真空,使纤维布贴紧在模具表面。
接下来通过喷枪或喷涂机向纤维布上喷涂树脂,使其均匀渗透纤维布。
最后,通过热固化或冷固化使树脂完全硬化,从而得到成品。
真空吸塑成型法具有高效、高精度等特点,适用于大规模、高质量的生产。
4.压塑成型法:压塑成型法是一种将纤维布与树脂挤压在一起,通过热固化或冷固化使其成型的方法。
首先将纤维布放置在上下两片加热的金属模具之间,并使模具合拢。
接着,通过液压或机械装置对模具施加压力,使纤维布与树脂充分接触,并将多余的树脂挤出。
最后通过热固化或冷固化使树脂完全硬化,得到成品。
压塑成型法适用于大尺寸、高强度的产品制造。
以上是几种常见的FRP成形方法,每种方法都有其适用的领域和特点。
在实际应用中,可以根据产品需求和生产规模选择合适的成形方法。
frp 用法-回复什么是FRP?以及它的用法。
FRP,关于另一种全称叫做"碳纤维增强塑料复合材料"(Fiber Reinforced Plastic Composite)。
这是一种由高性能的碳纤维与塑料树脂组成的复合材料,具有重量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性能好等特点。
因此,FRP经常被用于航空、汽车、建筑、能源等领域,成为一种重要的结构材料。
FRP的用法非常广泛,下面我们将一步一步回答什么是FRP的用法。
1. 建筑领域FRP在建筑领域中被广泛应用于墙体、地板、屋顶、门窗、管道等方面。
由于FRP具有轻质、高强度的特点,可以减轻建筑物的自重并增加结构的承载能力。
此外,FRP还具有抗腐蚀、耐候性强的特点,能够在恶劣环境下长时间地使用,因此在化工厂、海洋工程等领域也有广泛的应用。
2. 交通领域FRP在交通领域中主要应用于汽车、船舶、飞机等交通工具的制造。
由于FRP具有重量轻、强度高的特点,可以减少车辆的燃油消耗,并且提高运输效率。
此外,FRP还具有耐腐蚀、抗冲击的特点,在恶劣的海洋环境中也能够长时间地使用。
3. 能源领域FRP在能源领域中主要应用于风力发电机塔筒、太阳能板支架等方面。
由于FRP具有轻质、抗腐蚀的特点,能够有效地减轻结构的自重,并且能够在恶劣的自然环境下长时间地使用,从而提高能源的利用效率。
4. 体育用品领域FRP在体育用品领域中主要应用于高尔夫球杆、网球拍、钓鱼竿等方面。
由于FRP具有高强度、耐冲击的特点,能够提高运动器材的使用寿命,并且减轻运动员的负担。
5. 医疗领域FRP在医疗领域中主要应用于轮椅、担架等医疗器械的制造。
由于FRP具有轻质、高强度的特点,能够减轻患者的负担,并且增加器械的稳定性。
总之,FRP具有重量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性能好等特点,所以在许多领域都有广泛的应用。
随着科技的进步,FRP在未来将会有更广阔的应用前景。
frp复合材料
FRP复合材料是一种由纤维增强塑料(FRP)制成的复合材料,它具有轻质、
高强度、耐腐蚀等优点,因此在工程领域得到了广泛的应用。
FRP复合材料由纤维和树脂组成,其中纤维通常是玻璃纤维、碳纤维或者有机纤维,树脂则可以是环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等。
这些材料经过特定的工艺加工而成,可以用于制作各种结构件、管道、储罐、船舶等。
FRP复合材料具有优良的机械性能,其强度和刚度可以根据实际需要进行调整。
与传统的金属材料相比,FRP复合材料具有更高的比强度和比刚度,同时重量轻、耐腐蚀、绝缘性能好,因此在航空航天、船舶制造、汽车制造等领域有着广泛的应用前景。
在航空航天领域,FRP复合材料可以用于制造飞机机身、机翼等部件,其轻质
高强的特性可以有效减轻飞机的自重,提高飞行性能和燃油效率。
同时,FRP复合材料的耐腐蚀性能也能够很好地适应飞机在恶劣环境下的使用要求。
在船舶制造领域,FRP复合材料可以用于制造船体、船舱等部件,其耐腐蚀性
能可以有效延长船舶的使用寿命,减少维护保养成本。
另外,FRP复合材料的轻质特性也能够减少船舶的自重,提高船舶的载重能力和航行效率。
在汽车制造领域,FRP复合材料可以用于制造汽车车身、底盘等部件,其轻质
高强的特性可以有效降低汽车的整体重量,提高汽车的燃油经济性和行驶性能。
同时,FRP复合材料的吸能性能也能够提高汽车的安全性能,减少碰撞事故对乘员的伤害。
总的来说,FRP复合材料具有广阔的应用前景,在工程领域有着重要的地位。
随着科技的不断进步和工艺的不断完善,相信FRP复合材料将会在更多领域得到
应用,为人类创造出更多的美好未来。
纤维增强塑料抗压强度标准英文回答:Fiber-reinforced plastics (FRPs) are compositematerials made of a polymer matrix reinforced with fibers. The fibers are usually glass, carbon, or aramid, and they provide the FRP with high strength and stiffness. FRPs are used in a wide variety of applications, including aerospace, automotive, and marine.The compressive strength of an FRP is the amount offorce required to cause it to fail under compression. The compressive strength of an FRP is determined by a number of factors, including:The type of fiber used.The volume fraction of fibers.The orientation of the fibers.The matrix material.The manufacturing process.The compressive strength of an FRP is typically measured using a compression test. In a compression test, a specimen of the FRP is placed between two platens and compressed until it fails. The compressive strength is calculated as the maximum force applied to the specimen divided by the cross-sectional area of the specimen.The compressive strength of FRPs can vary widely depending on the factors listed above. However, typical compressive strengths for FRPs range from 500 to 2,000 MPa.中文回答:纤维增强塑料(FRP)是一种由聚合物基质和纤维增强而成的复合材料。
玻璃纤维报告
以下是玻璃纤维报告:
一、概述
玻璃纤维又称玻璃纤维增强塑料(FRP),是一种使用玻璃纤维与树脂相结合制成的复合材料。
它具有高强度、高刚度、耐腐蚀、耐疲劳等优良性能,广泛应用于建筑、汽车、船舶、航空航天、光电子等领域。
二、玻璃纤维的制备
制备玻璃纤维的过程主要包括拉丝、涂覆和固化三个步骤。
1. 拉丝:将玻璃原料加热至熔点后,通过拉丝机器将原料拉伸成直径为几微米的细长纤维。
2. 涂覆:将拉丝得到的玻璃纤维经过预处理后,通过涂覆设备将树脂均匀地附着在纤维表面。
3. 固化:将涂覆好的玻璃纤维送入烘箱加热,使树脂先熔化再
固化,从而形成坚硬的复合材料。
三、玻璃纤维的应用
1. 建筑:玻璃纤维制成的复合材料具有重量轻、强度高、耐候
性好的特点,常用于制造建筑外墙板、围栏、屋顶等。
2. 汽车:玻璃纤维制成的汽车部件重量轻、强度高、耐腐蚀性好,可大幅度提高汽车的安全性、舒适性和节能性。
3. 航空航天:玻璃纤维制成的复合材料可以在高温、高压、高
速等恶劣环境中保持良好的性能,因此广泛应用于航空航天领域。
四、玻璃纤维的发展趋势
随着科技的不断进步,玻璃纤维在耐腐蚀、耐高温、防电磁干
扰等方面仍有待提高。
未来,玻璃纤维的应用将更加广泛,同时
也需要不断加强研究和开发,以满足市场的不断需求。
FRP材料特点及其在桥梁隧道工程中的应用摘要:FRP材料属于纤维增强复合塑料,主要是将玻璃类型、碳类型、硼类型、氧化铝类型、碳化铝类型、芳纶类型的纤维等相互整合形成的增强材料,以合成树脂当做是基体部分,具有抗拉强度高、抗疲劳性能良好的特点,将其应用在桥梁隧道工程中不仅能够增强工程项目的建设水平,还能确保工程质量。
因此,桥梁隧道工程中应重视FRP材料的使用,按照材料的特点和性能情况制定完善的应用方案,从根本层面促使桥梁隧道工程的高质量、高性能建设发展。
关键词:FRP材料特点;桥梁隧道工程;应用桥梁隧道工程中应用FRP材料,应结合桥梁工程结构、隧道工程结构的情况使用FRP片材料与FRP棒材料,不断增强材料应用的有效性、强度与质量,保证项目的施工水平和建设发展水平。
1 FRP材料特点分析FRP材料属于纤维增强复合塑料,可以按照纤维的特点分成玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等复合塑料材料,按照长短也可以分成长、短纤维的增强复合材料,在应用的过程中特点表现为:1.1.优势性的特点分析从本质层面而言,FRP材料的应用性能和纤维、基体的类型存在直接联系,也和纤维含量数值、横断面形状状态等有关,和传统类型的钢材相较,优势的特点在于:其一,具有密度小的特征,直径相同的状态下,FRP材料的重量只是钢材重量的20%左右,并且具有抗拉强度高的特点,甚至能够和高强钢丝强度相互媲美,应用期间应力应变的曲线,长时间处于直线状态,不存在非常明显的屈服台阶;其二,具有抗疲劳性能良好的特点,利用FRP材料所制作的CFRP筋结构、AFRP筋结构,经过检测抗疲劳性能明显比钢筋的性能高,能够满足桥梁隧道工程项目的应用需求;其三,具有耐腐蚀性的特点,主要因为材料使用的是非金属类型纤维成分,电化学活性比钢材低,耐腐蚀性能很高;其四,具有非磁性的特点,可以应用在桥梁隧道雷达站的建设工作。
1.1.不良的特点分析FRP材料虽然在应用期间具有很多优势,但是,还存在一些不良特点,主要为:其一,缺乏足够的冲击韧性,塑性转动性能很低,无法有效实现弯矩重分布的目的;其二,具备弹性模量低的特点,多数FRP筋应用期间的弹性模量属于钢筋的50%左右,将其应用在混凝土施工方面,如若不能科学设置预应力,很容易出现扰度过高的问题、裂缝问题;其三,具有热稳定性低的特征,GFRP材料应用的温度指标范围在零上60摄氏度到70摄氏度之间,AFRP筋的温度范围在零下50摄氏度到零上120摄氏度之间,一旦超出温度范围将会导致抗拉强度降低,对材料的应用质量、应用性能都会产生不利的威胁[1]。
纤维增强塑料剪切强度测试标准
纤维增强塑料(Fiber-Reinforced Plastics,FRP)的剪切强度测试标准通常是根据国际标准化组织(ISO)、美国材料和试验协会(ASTM)以及其他行业标准制定的。
这些标准用于测量纤维增强塑料在受到剪切力时的性能。
以下是一些常见的用于纤维增强塑料剪切强度测试的标准:
1.ASTM D2344:“ASTM D2344-84”是美国材料和试验协会发布
的标准,用于测定纤维增强复合材料在剪切载荷下的剪切强度。
该标准提供了用于进行拉伸剪切试验的标准方法,以测定材料
的剪切强度和剪切弹性模量。
2.ASTM D5868:“ASTM D5868-01”是另一个ASTM标准,用于
测量具有不同类型和方向纤维增强的塑料复合材料的拉伸剪切
性能。
3.ISO 14129:“ISO 14129:1998”是国际标准化组织发布的标准,
用于测定纤维增强塑料的剪切性能。
该标准提供了进行拉伸剪
切试验的指南,包括试验方法和数据报告。
4.ASTM D3518:“ASTM D3518-94”是ASTM发布的标准,用于
测定树脂基复合材料在剪切荷载下的剪切强度。
该标准包括具
体的试验程序和数据分析方法。
这些标准通常包括了用于制备试样、测试设备、试验程序、数据处理和结果报告的详细指南。
通过按照这些标准进行剪切强度测试,可以评估纤维增强塑料的性能,以确保其在特定应用中的安全性和可靠
性。
在进行测试时,应注意使用适当的设备和遵循标准中的具体测试程序。
一.FRP复合材料概述:复合材料就是由两个或两个以上独立物理相,包括粘接材料(基体)和粒料,纤维或片状材料所组成的一种固体产物,通俗地说,就是用两种或两种以上不同性质的原材料,通过不同的工艺方法组成的多相材料,这种材料既可以保持原材料的某些特点,又能发挥组合后的新特征。
本文将着重介绍以合成树脂为基体,以玻璃纤维及其制品为增强材料组成的复合材料——纤维增强塑料,其英文缩写为:“FRP”,也就是常说的“玻璃钢”。
二.FRP复合材料的特性及应用:玻璃钢结构件的最终形状是由树脂和增强材料一次成型制成的,既使对特大、复杂的任意曲面形状的产品也可一次整体成型,这是玻璃钢材料很突出的优点,而且根据产品要求可以任意改变材料及结构特性,使玻璃钢产品最大限度的发挥轻质高强、绝缘、耐腐蚀、绝热等优良性能。
玻璃纤维增强塑料具有如下特点:1.轻质高强:玻璃钢的密度在1.4-2.2g/cm3间,比钢材轻4-5倍而强度高于钢材,如果以比强度(单位密度的强度)来衡量,超过了常用的许多材料如合金钢、铝合金以及钛钢等。
因此,在飞机、火箭、导弹、宇宙飞船、军械武器等产品的制造中得到了广泛的应用。
例如:飞机的机身、壳体、机翼、尾锥;火箭的壳体;导弹的壳体;宇宙飞船的壳体等制造中由于使用玻璃钢材料而增加了强度,减轻了自重,从而节省燃料、提高速度。
的机身、壳体、机翼、尾锥;火箭的壳体;导弹的壳体;宇宙飞船的壳体等制造中由于使用2.电性能优良:玻璃钢在高频作用下仍能保持良好的介电性能,其体积电阻率大于1014Ω.cm,介电强度一般为15kv/mm。
此特性在大型建筑工程中有较广泛的应用,如地铁轨道沿线的桥架。
它还不受电磁的作用,又不反射无线电波,但却能透过微波,这些是金属材料无法比拟的特点。
因此,它是电器、雷达工业等必不可少的材料。
可以看出,玻璃钢良好的电性能在高速公路机电设备外罩的开发和制造中值得推广应用。
3.耐腐蚀性能优良:玻璃钢一般都能耐酸——5%硫酸、24小时实验后无明显腐蚀痕迹;耐碱——5%碱、24小时实验后无被腐蚀痕迹;耐盐——5%NACL、110小时实验后无变色、粉化、开裂及侵蚀痕迹,玻璃钢的防潮性能也很好,其吸水率低于0.3%,可以很好的抵抗海水、潮湿空气的侵袭。
FRP英文名:Fiber Reinforced Plastics
FRP—纤维增强复合塑料
FRP--(Fiber Reinforced Plastics )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;
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。
根据纤维的长短,FRP可分为短纤维增强复合塑料和长纤维(或称连续纤维)增强复合材料塑料。
根据纤维性能可以分为高性能纤维复合材料和工程复合材料。
编辑本段特性
(1)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。
部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。
(2)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)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)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)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。
编辑本段缺点
二、不能要求一种FRP来满足所有要求,FRP不是万能的,FRP也有以下一些不足之处。
(1) 弹性模量低
FRP的弹性模量比木材大两倍,但仅是钢(E=2.1×106)的十分之一,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) 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) 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、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。
(4) 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、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力,最主要的是在产品设计时,尽量避免使层间受剪。
编辑本段生产方法
三、FRP有哪些生产方法?
答:基本上分两大类,即湿法接触型和干法加压成型。
如按工艺特点来分,有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。
手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。
目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。
①手糊法:主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。
②喷射法:主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。
③模压法:主要使用国家有德国等。
④RTM法:主要使用国家有欧美各国、日本。
我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的,其他有模压法、缠绕法、层压法等(见第十一章)。
日本的手糊法仍占50%。
从世界各国来看,手糊法仍占相当比重,说明它仍有生命力。
手糊法的特点是用湿态树脂成型,设备简单,费用少,一次能糊10m以上的整体产品。
缺点是机械化程度低,生产周期长,质量不稳定。
近年来,我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备,随着FRP工业的发展,新的工艺方法将会不断出现。
frp学名玻璃纤维增强塑料。
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。
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,现在还普遍地采用着。
由此可见,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。