玻璃钢的物化特性和力学特性.doc

玻璃钢的物化特性和力学特性玻璃钢即玻璃纤维增强材料，是国外20世纪初开发的一种新型复合材料，它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等诸多优点。最早出现的复合材料是玻璃钢，其实它和钢这种材料毫无关系。玻璃钢中根本不含铁也不是玻璃和钢的复合体。实际上，玻璃钢是玻璃纤维与一种或数种热固性或热塑性树脂复合而成的材料，这些树脂如酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂等。第一种玻璃钢是玻璃纤维与酚醛树脂复合而成的材料。它是将玻璃纤维浸渍了酚醛树脂的液态原料后，经过模压法预成型，然后将酚醛树脂固化，就制成了玻璃钢。耐腐蚀、寿命长。玻璃钢属于优质复合材料。它对酸、碱、盐、油等各种腐蚀介质都具有特殊的防腐功能，不会发生锈蚀。普通PVC寿命为15年，而玻璃钢寿命为50年。玻璃钢具备强度高的优点，其原因在于：普通的玻璃是一种强度不高的脆性材料，如果将熔融的玻璃拉成很细的玻璃纤维之后，其性能就发生了很大变化。玻璃纤维很柔软，甚至可以织成布。同时，玻璃纤维越细，它的强度越高。玻璃钢的强度可以用钢筋混凝土做比喻。在钢筋混凝土中，承受外力的主要是钢筋，但混凝土却是不可缺少的，它将钢筋粘结为一个整体，不但赋予建筑构件以一定的外形，而且增加了强度。在玻璃钢中，玻璃纤维的作用犹如钢筋，而酚醛树脂却起着混凝土的作用，两者的结合使玻璃钢具有惊人的强度。玻璃钢不但具备高强度，同时还有优良的耐腐蚀性，从而成为一种重要的耐腐蚀材料。铅曾经是一种耐腐蚀的金属材料，它能耐具有强烈腐蚀性的硫酸的腐蚀。其原因是铅和浓硫酸作用生成难溶解的硫酸铅，成为一种致密的保护膜覆盖在金属铅的表面，所以化工厂的反应釜和管道常用铅做衬里，也可用搪瓷衬里。如果用玻璃钢来代替，耐腐蚀性都符合要求。玻璃钢还用于阀门、泵、风机，适宜做运输腐蚀性液体的汽车槽车和火车槽车，在化工厂制作贮腐蚀性液体的贮槽、废酸废液池村里和大面积防腐蚀的地面。石油的腐蚀性也很强，玻璃钢可以用来代替钢管制造输油管、输油车，大大节约了钢铁。玻璃钢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.用途：玻璃钢作为一种新型的工程材料，由于它具有一些比较突出的优良性能，因此从尖端技术到国民经济各个部门，都有广阔的应用前景，而且随着生产技术发展的需要，玻璃钢的应用将越来越广泛。第二次世界大战期间，玻璃钢主要用于制造各种军需品和武器，如玻璃钢雷达罩、飞机油箱等少量军需品。第二次世界大战以后，玻璃钢产品开始向民用方面发展，如玻璃钢游艇、汽车、浴盆等。玻璃钢在军工方面的应用又不断上升，如军用车辆、船艇、防弹装备、飞机、火箭、导弹、潜艇等军需品上的部件。许多国家（如英、法、德、日本等）相继在飞机、导弹、船舶、交通运输、建筑、石油化工、电工机械等方面广泛地应用了玻璃钢制品。目前各国玻璃钢产品品种已达几万种。在我国，玻璃钢的发展虽然起步较晚，但发展速度很快，在国防、科技和工农业各部门的应用不断扩大，产量逐年增长。由于我国有丰富的石油资源和矿产资源，随着石油工业和无机非金属材料的发展，也将为玻璃钢工业的发展提供充足的原材料。因此，我国的玻璃钢工业在不久的将来将会形成一种新兴的产业。以上节选了有关玻璃钢的概况，要说明的是通常的玻璃钢，就是指加了玻璃纤维的环氧树脂，可以在常温固化或是高温固化（高温固化增强塑料），通常是不透明的塑料质的材料。还有一种材料叫钢化玻璃，它是在制作玻璃时，让它急速冷却，好像是钢材的淬火，使得玻璃变得硬化，但是它也是有缺点的，由于它是急速冷却制成，如果内应力控制的不好，