玻璃钢实用技术
一、 什么叫玻璃钢？
玻璃钢又称玻璃纤维增强塑料，它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡等）为增强材料，以合成树脂为基体而制成的一种复合材料。
二、玻璃钢的基本特性有哪些？
玻璃钢的特性，主要表现在它集中了合成树脂和增强材料的优点，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、易成塑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，它具相当于普通钢材的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
FRP是一种良好的耐腐蚀材料，它能耐海水和微生物的作用，适应作船壳体，不同种类的玻璃钢，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，其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瓦特/米3*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2000OC以上的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、电机及电器产品中的绝缘部件，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，目前普遍用来制造飞机、舰艇、导弹及地面雷达站的雷达罩。
（五）材料性能的可设计性
FRP性能的可设计性体现在两个方面：1、是强度设计，2是功能设计。
例如，选择不同的树脂、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、能适应多种用途的要求。FRP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特点。
（六）工艺功能
FRP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，FRP最适合整体成型，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。
FRP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50OC，耐热型FRP使用温度也只能在200~300OC内长期使用，FRP的另一缺点是耐久性差，长期使用会产生老化。
FRP的基本性能
什么叫强度？什么叫刚度？
强度是批材料在外力作用下抵抗破坏的能力。当材料受力破坏时，这时的最大应力值为强度极限。强度可以分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、扭转强度、冲击强度、剪切强度等。
FRP的强度极限，虽和传统材料一样，以破坏强度为主，但它的破坏又很难下确切的定义。要根据不同的结构材料、使用要求等情况，进行具体的分析。
风度是材料抵抗变形的能力，如果同样大小的力，刚度大，则变形小，反之，刚度小，则变形大。
FRP的结构以簿壁结构居多，往往在材料未发生破坏的情况下，结构已经变形过大，或失稳，这都与刚度有直接关系，说明刚度不够，这时就要通过改变结构尺寸和形状或增加材料的弹性模量来解决。
如何确定安全系数
安全系数＝
FRP结构设计的安全系数，由于目前没有具体的规范，只能借鉴传统材料的规范和经验。当按各向同性材料的计算公式和静态特性考虑时，强度用的安全系数可参考下列数据。
正常情况：K＝2
短期静荷：K＝2-3
长期静荷：K＝4
交变荷载：K＝4-6（随循环特征，频率，振幅而异）
重复冲击荷载：K＝10
腐蚀人质：K＝10
由于FRP是复合材料，弹性模量较小，刚度的安全系数应尽可能取小些以免构件过于粗重，另外，设计中应注意FRP性能的不均匀性，考虑材料、工艺等因素，一般安全系数取到3-5.
什么叫许用应力？
许用应力是强度极限除以安全系数所得的值。作用应力如低于许用应力，即使材料不确定性因素很多，也不应引起破坏和变形等异常现象，因此，通常把许用应力等于作用应力作为设计的条件。
一般情况下，作用在结构上的外力不止一种，因此，在结构计算时，需要将所有力进行叠加。即使一种作用力，也存在不同的破坏可能性。如压应力可能造成压缩破坏，也可能造成弯曲破坏。因此，必须进行全面的分析，使结构在该状态下都能满足许用应力的要求。
玻璃钢的疲劳性能如何？
疲劳强度是指构件在交变载荷的作用下，经过无限次循环仍不致破坏的最大应力。因受到的是交变载荷，所以疲劳强度属于动态性能，玻璃钢与其他材料一样，动态性能和静态性能有明显的区别。
玻璃钢在交变载荷的作用下，虽然承受的最大应力远远低于材料的静态强度极限，但仍会导致材料的破坏，即疲劳破坏。一般地，玻璃钢的疲劳破坏过程长，裂纹展开的速度比较慢，这是玻璃钢的优越性，下面列出几种玻璃钢的疲劳强度。
另外，玻璃钢的疲劳强度和玻璃纤维布的最佳含量有如下的关系。
（1） 无捻粗纱布的玻璃钢反中玻璃纤维布的最佳含量约为35%。
（2） 缎纹布的玻璃钢中玻璃纤维的最佳含量约为50%疲劳强度还与工作温度有关，它随着温度的升高而降低。温度越低，疲劳性能越好。
无机玻璃钢知识
什么叫无机玻璃钢？
无机玻璃钢是以无机复合材料和玻璃纤维布复合而成的一种玻璃纤维增强氯镁水泥复合材料。镁质复合材料是以菱苦土和氯化镁溶液制成的水泥浆为基体。玻璃纤维为增强材料。经一定工艺复合而制成的。
无机玻璃钢有什么特性？
无机玻璃钢产品具有轻质、高强、不燃、无毒、抗老化、成本低廉、成型工艺简单等优良特性。从根本上解决了有机玻璃钢易燃、铁皮风道易腐蚀，使用寿命短的难题，为安全防火，提供了理想的新材料。
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