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玻璃钢材料的物理性能介绍

2016-08-20 10:03来源:广东玻璃钢休闲家具制品厂作者:深圳市碧源科技有限公司网址:http://www.szbyfrp.com 

玻璃钢具有密度小,良好的介电绝缘性能和良好的隔热性能以及吸水性、热膨胀性能等。

一、 密度: 玻璃钢密度介于1.5~2.0之间,只有普通碳钢的1/4~1/5,比轻金属铝还要轻1/3左右,而机械强度却很高,某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。例如某些环氧玻璃钢,其拉伸、弯曲和压缩强复均达到400MPa 以上。按比强度计算,玻璃钢不仅大大超过普通碳钢,而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。 玻璃钢与几种金属的密度、抗伸强度和比强度比较见表2-6所示. 表2-6 材料名 密度 拉伸强度( MPa ) 比强度 高级合金钢 8.0 1280 160 A3钢 7.85 400 50 LY12铝合金 2.8 420 160 铸铁 7.4 240 32 环氧玻璃钢 1.73 500 280 聚酯玻璃钢 1.8 290 160 酚醛玻璃钢 1.8 290 160 *比强度:即单位密度下的拉伸强度,也就是材料的抗拉强度与密度之比,用以说明其轻质高强的程度.  

二、电性能:玻璃钢有优良的电绝缘性能,可作为仪表、电机及电器中的绝缘零部件,在高频作用下仍然保持良好的介电性能。在绝缘材料中,用玻璃纤维布代替纸及棉布,可提高绝缘材料的绝缘等级,在用相同树脂的情况下,至少能提高一个等级。玻璃钢占绝缘材料用量的1/3~1/2,。在一些大型电机中,如12.5万KW 电机,要用几百千克玻璃钢作绝缘材料。此外玻璃钢不受电磁影响,而且有良好的透微波性能.  下表几种玻璃钢的介电性能: 玻璃钢种类 介电常数 介电损失角正切 丁苯玻璃钢 3.5~4.0 (3.5~5.0)*10-3 DAP玻璃钢 4.0~4.8 (0.9~105)*10-2 聚丁二烯玻璃钢 3.5~4.0 (4.5~5.5)*10-3 307聚酯玻璃钢 4.0~4.8 (0.9~1.5)*10-3 6101环氧玻璃钢 4.7~5.2 (1.7~2.5)*10-2

三、热性能 玻璃钢有良好的热性能,它的比热大,是金属的2~3倍,导热系数比较低,只是金属材料的1/100~1/1000。 此外,某些品种玻璃钢的耐瞬时高温性能也十分突出,如酚醛型高硅氧布玻璃钢,在遇极高温度时,产生碳化层,可有效地保护火箭、导弹及宇宙飞船在穿过大气层时需要承受的5000~10000K 高温及高速气流的作用。   表2-8列出了几种材料的热性能。 材料 比热 〔KJ(Kg•K)〕 导热系数〔W/(m.K)〕 线膨胀系数 α10-5/℃ 聚酯浇铸体 0.17 0.17 6~13 铁 0.46 75.6 1.2 铝 0.92 222 2.4 木材 1.38 0.09~0.19 0.08~0.16 玻璃钢 1.26 0.40 0.7~6 由表2-8可以看出,玻璃钢具有良好的热绝缘性能,这是金属材料无法比拟的。

四、耐老化性能 任何材料都存在老化问题,玻璃钢也不例外,只是速度和程度不同而已。玻璃钢在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下,性能有所下降,在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。但随着科学技术进步,人们可以采取必要的防老化措施,改善使用性能,提高产品的使用寿命。例如玻璃钢放在哈尔滨地区进行自然老化试验,板材拉伸强度下降最少,小于20%;弯曲强度次之,一般不超过30% ;压缩强度下降最多,波动也最大,一般为25%~30% 。见下表所示。 力学性能 玻璃钢种类 原始强度(MPa ) 10年后强度 10年后强度 力学性能 玻璃钢种类 原始强度(MPa ) 保留强度(MPa) 强度下降率(%) 拉伸强度 环氧 290.77 244.22 16 聚酯 293.21 228.73 22 变曲强度 环氧 330.06 260.68 21 聚酯 292.04 224.91 23 压缩强度 环氧 216.58 160.23 26 聚酯 199.43 139.65 30 变曲模量 环氧 1.73*104 1.11*104 36 聚酯 1.59*104 1.02*104 36   此外,室外风、雨及阳光曝晒,会使玻璃钢表层树脂脱落,应注意定期维护。

五、长期耐温性及耐燃性 玻璃钢的耐温性及耐燃性取决于所用的树脂,长期的使用温度不能超过树脂的热变形温度。 通用的环氧及聚酯玻璃钢,都是易燃的,对于有防火要求的结构物,要用阻燃树脂或加阻燃剂,因此在使用玻璃钢时,应充分注意。 一般玻璃钢不能在高温下长期使用。如聚酯玻璃钢在40℃~45℃以上,环氧玻璃钢在60℃以上,强度开始下降。 近年来出现了一些耐高温的玻璃钢。如脂环族环氧玻璃钢,聚酰亚胺玻璃钢等,但长期工作温度也只能在200-300℃以内,远较金属的长期使用温度为低。 综上所述五个方面的物理性能,可见玻璃钢和金属、陶瓷等材料不同,因此在使用上要发挥其长处,注意合理使用。


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