玻 璃 鋼 簡 介
玻璃鋼學名玻璃纖維增強塑料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃佈、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,隻能承受拉力,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。這就組成瞭玻璃纖維增強的塑料基復合材料。由於其強度相當於鋼材,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,歷史上形成瞭這個通俗易懂的名稱“玻璃鋼”,這個名詞是由原國傢建築材料工業部部長賴際發同志於1958 年提出的,由建材系統擴至全國,現在還普遍地采用著。由此可見,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的發展,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、氧化鋁纖維和碳化矽纖維等,無疑地,這些新型纖維制成的增強塑料,是一些高性能的纖維增強復合材料,再用玻璃鋼這個俗稱就無法概括瞭。考慮到歷史的由來和發展,通常采用玻璃鋼復合材料,這樣一個名稱就較全麵瞭。
理化性能
玻璃具有硬而易碎,具有很好的透明性以及耐高溫、耐腐蝕等性能;同時鋼鐵很硬並且不易碎,也具有耐高溫的特點。於是人們開始想,如果能制造一種既具有玻璃的硬度、耐高溫、抗腐蝕的性質,又具有鋼鐵一樣堅硬不碎的特點,那這種材料一定會大有用途。
人們經過研究試驗,終於制出瞭這樣一種復合材料。它,就是能與鋼鐵比肩而立的玻璃鋼。
我們先來看一個試驗,瞭解瞭解它的性能優良與否。
在一個群山環抱、綠樹成蔭的山谷裡,一次試驗正在進行。遠在二百米以外的掩體後的人們,眼睛都盯著山谷中央放著的一個氧氣瓶。空氣壓縮機有節奏地轉動著,通過合金鋼管道向那氧氣瓶不斷地充氣。壓力表上的指針牽動著每個人的心。讀數從100—200—400—500漸漸上升,直到700公斤1平方厘米時,隻聽得一聲震天巨響,氧氣瓶爆炸瞭!周圍的人們歡呼著跳起來:“成功瞭!”
氧氣瓶是一種耐高壓容器。它所承受的工作壓力是150公斤/平方厘米。為瞭使用安全,制造時要求它能忍受三倍的工作壓力,即450公斤/平方厘米。不爆裂,才算合格。上麵試驗的氧氣瓶,遠遠超出瞭設計要求。這是用什麼鋼材制成的呢?是玻璃鋼,更為確切的說,是玻璃與塑料復合在一起制成的。
玻璃是硬而脆的材料,一摔就碎,這帶有玻璃名的玻璃鋼經得起摔嗎?於是又進行瞭新的試驗。
將另一隻玻璃鋼氧氣瓶充氣到150公斤/平方厘米,然後從山頂上滾下山谷。它與嶙峋的巖石碰撞著,一直滾到谷底仍然沒有爆裂。玻璃鋼氧氣瓶經過瞭質量鑒定考試。
一般玻璃的耐拉強度隻有普通鋼材的八分之一。把玻璃融化,拉成隻有頭發直徑的十幾分之一那麼細的玻璃纖維,原來又硬又易碎的玻璃就變成瞭又軟又耐拉的玻璃纖維,其耐拉強度可增加十幾倍。
大傢都知道,水泥塊耐壓,鋼材耐拉。用鋼材作筋骨,水泥砂石作肌肉,讓它們凝為一體,互相取長補短,變得堅強無比——這就是鋼筋混凝土。
同樣,如我們用玻璃纖維作筋骨,用合成樹脂(酚醛塑料、環氧樹脂及聚酯樹脂)作肌肉,讓它們凝為一體,制成的材料,其抗拉強度可與鋼材相媲美—因此得名叫玻璃鋼。
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