玻璃鋼學名玻璃纖維增強塑料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料。
以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。復合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求,需要由兩種或兩種以上的材料復合在一起,組成另一種能滿足人們要求的材料,即復合材料。例如,單一種玻璃纖維,雖然強度很高,但纖維間是松散的,只能承受拉力,不能承受彎曲、剪切和壓應力,還不易做成固定的幾何形狀,是松軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起,可以做成各種具有固定形狀的堅硬制品,既能承受拉應力,又可承受彎曲、壓縮和剪切應力。這就組成了玻璃纖維增強的塑料基復合材料。由于其強度相當于鋼材,又含有玻璃組分,也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能,象玻璃那樣,歷史上形成了這個通俗易懂的名稱“玻璃鋼”,這個名詞是由原國家建筑材料工業(yè)部部長賴際發(fā)同志于1958 年提出的,由建材系統(tǒng)擴至全國,玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強材料、合成樹脂作粘結(jié)劑的增強塑料,國外稱玻璃纖維增強塑料。隨著我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展,作為塑料基的增強材料,已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等,無疑地,這些新型纖維制成的增強塑料,是一些的纖維增強復合材料,再用玻璃鋼這個俗稱就無法概括了??紤]到歷史的由來和發(fā)展,通常采用玻璃鋼復合材料,這樣一個名稱就較全面了。
電性能好
是優(yōu)良的絕緣材料,用來制造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好,已廣泛用于雷達天線罩。
熱性能良好
FRP熱導率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金屬的1/100~1/1000,是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時溫情況下,是理想的熱防護和耐燒蝕材料,能保護宇宙在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。
可設計性好
①可以根據(jù)需要,靈活地設計出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,來滿足使用要求,可以使產(chǎn)品有很好的整體性。
②可以充分選擇材料來滿足產(chǎn)品的性能,如:可以設計出耐腐的,耐瞬時高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強度的、介電性好的,等等。
工藝性優(yōu)良
①可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術要求、用途及數(shù)量來靈活地選擇成型工藝。
②工藝簡單,可以一次成型,經(jīng)濟效果,尤其對形狀復雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品,更它的工藝性。
長期耐溫性差
一般FRP不能在高溫下長期使用,通用聚酯FRP在50℃以上強度就明顯下降,一般只在100℃以下使用;通用型環(huán)氧FRP在60℃以上,強度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是可能的。
老化現(xiàn)象
老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷,F(xiàn)RP也不例外,在紫外線、風沙雨雪、化學介質(zhì)、機械應力等作用下容易導致性能下降。
層間剪切強度低
層間剪切強度是靠樹脂來承擔的,所以很低??梢酝ㄟ^選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力,主要的是在產(chǎn)品設計時,盡量避免使層間受剪。
主要用途
玻璃鋼是近五十多年來發(fā)展迅速的一種復合材料。玻璃纖維的產(chǎn)量的70%都是用來制造玻璃鋼。玻璃鋼硬度高,比鋼材輕得多。噴氣式飛機上用它作油箱和管道,可減輕飛機的重量。登上月球的宇航員們,他們身上背著的微型氧氣瓶,也是用玻璃鋼制成的。玻璃鋼加工容易,不銹不爛,不需油漆。我國已廣泛采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇、游艇,以及汽車制造業(yè)等,節(jié)約了不少鋼材。
可制作玻璃鋼瓦,又稱透明瓦.是和鋼結(jié)構(gòu)配套使用的采光材料,其主要由上膜、強化聚脂和玻璃纖維組成,其中上膜要起到很好的抗紫外線抗靜電的作用,抗紫外線是為了保護FRP采光板的聚酯不發(fā)黃老化,過早失透光特性??轨o電是為了表面的灰塵輕易被雨水沖走或被風吹走,維持清潔美觀的表面。由于其穩(wěn)定的質(zhì)量、經(jīng)久耐用的特點,深受顧客的歡迎,產(chǎn)品可廣泛使用在工業(yè)/商業(yè)/民用建筑額屋面和墻面
電影界用來做道具,既方便快捷,又省成本.可以仿制很多種材料效果.受到人們的歡迎.化工廠也采用酚醛樹脂 的玻璃鋼代替不銹鋼做各種耐腐蝕設備,大大延長了設備壽命。玻璃鋼無磁性,不阻擋電磁波通過。用它來做導彈的雷達罩,就好比給導彈戴上了一副防護眼鏡,既不阻擋雷達的“視線”,又起到防護作用 。許多導彈和地面雷達站的雷達罩都是玻璃鋼制造的。進入21世紀,根據(jù)玻璃鋼的良好的透波性,這個方面的性能,隨著手機通訊的廣泛流行,玻璃鋼廣泛被應用于制造2G和3G天線外罩,玻璃鋼以其良好的可成形性能,外觀的可美化性,起到了很好的小區(qū)美化作用,這方面的產(chǎn)品有方柱線罩,仿真石,野外應用的美化樹等玻璃鋼還為提高體育運動的水乎立下了汗馬功勞。自從有撐竿跳高這項運動以來,運動員使用木制撐竿創(chuàng)造的高紀錄是3.05米。后來使 用了竹竿。到一九四二年,把紀錄提高到了4.77米。竹竿的優(yōu)點是輕而富有彈性,欠缺之處是下端粗而上端細,再要提高記錄有很大困難 ,于是人們又用鋁合金竿代替竹竿,它雖然輕而牢固,但彈性不足。這樣,從一九四二年到一九五七年,十五年時間,撐竿跳高的高紀錄僅僅提高了1厘米。但自從新的玻璃鋼撐竿出現(xiàn)以后,由于它輕而富于彈性,紀錄飛速上升,如今的撐桿跳高紀錄已經(jīng)超過了6米大關。在今天,玻璃鋼也被大量應用在人們的生活方面,人們親切地把它叫“玻璃鋼”,由于它的某些特殊品種仍能保留許多玻璃的優(yōu)點,如透明性 ,于是人們用它作為窗戶玻璃,既能遮擋陽光中的紫外線,又能使居室明亮。人們還把它用來制作各種堅固耐用的生活日常用品。如浴具、廚房用具、梳洗用具等。