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什么是玻璃钢?

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2018-04-20 19:24发布者:

一、玻璃钢原材料:
    首先要说明的是:玻璃钢不是玻璃,也不是钢,而是一种纤维增强塑料,在专业术语上,把玻璃钢称作复合材料(全名是纤维增强树脂基复合材料)。纤维增强塑料,由两部分组成:一部分叫基
 
体,也就是树脂或塑料,另一部分就是增强材料,绝大多多数情况下,就是用纤维来增强。打个最简单的比喻,我们经常在水泥混凝土里添加钢筋,用来提高混凝土的性能,那个混凝土就相当于基体
 
,而里面的钢筋就是增强材料。而增强塑料采用的原材料和钢筋混凝土有所不同。
    这里先简单介绍增强材料,在实际应用中,有多种纤维已经用于塑料增强,如玻璃纤维、碳纤维、芳伦纤维、金属纤维等,用得最广、最经济、最实用的就是玻璃纤维,其它的用量都很少,而且
 
成本很高。
    谈到玻璃纤维,有些人就联想到玻璃,觉得我们平时用到的玻璃很脆,性能很差,一敲就碎。对于我们用的玻璃,它的性能就是这样的。但是如果将玻璃融化后拉成很细的丝(直径:0.5-30um,
 
相当于人的头发那么细),它的性能就完全变了,变得强度很高,而且很容易弯曲,如果将它和钢铁对比,它的强度比钢铁还要好。所以用玻璃纤维来增强塑料,它的性能可以接近甚至超过钢铁。
    基体材料品种更多,从广义上讲,都属于塑料这一大类。但我们指的玻璃钢的基本材料和一般的塑料不一样,它们是属于更适合作玻璃钢的基体材料。
    常用的玻璃钢基体材料有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂等,具体采用哪种基体来做玻璃钢,要根据产品特点、应用场合、价格成本等多方面决定的。当然对于绝大多数玻璃
 
钢产品,没有特别要求(有特殊耐腐蚀要求、耐热要求的除外),都采用不饱和聚酯树脂作为基体。
    玻璃钢用的不饱和聚酯树脂,也分为多种牌号,不饱和聚酯树脂牌号不同,它们的组分也不同,做出来的产品性能也有一定的差异。
 
二、玻璃钢性能特点:
    同传统材料相比,玻璃钢主要有以下几个特点:
  1. 强度高,重量轻:
    强度是衡量材料性能好坏的重要指标之一,举个最简单的例子,比如钢材比同样粗细的木条要结实,更难断裂,是因为钢材的强度比木条要高。当然衡量强度需要有专业的测试仪器来测量,并且
 
强度也有多种不同的强度(如拉伸强度、弯曲强度、剪切强度等)。大体上讲,木材的强度为40-100MPa,塑料的强度和木材的强度相当,钢材的强度为250-350MPa,玻璃钢的强度为150-450MPa(与玻
 
璃钢的设计、生产工艺、用料等多方面有关)。如果采用高强度的碳纤维或芳伦纤维代替玻璃纤维来做玻璃钢,强度可达到1000MPa以上,当然这些纤维的价格也特别昂贵,主要用在飞机、赛车等特殊
 
场合。
    玻璃钢的密度大约是水的1.8倍,而铝为水的2.7倍,钢铁为水的7.8倍。相比之下,做承受一定力量的产品,用玻璃钢来做,比金属材料,产品重量要轻许多。所以在开发设计产品的时候,很多情
 
况下,采用玻璃钢来做,比金属综合性能还要好。比如,舞厅里转动的灯光圆球,内衬采用玻璃钢来做,比用金属来做重量要轻得多,而且在使用中安全很多。
  2. 产品可设计性好:
    用金属材料来做产品,外观适合做规则形状,如平面、直线、圆形等样式,如果要做成曲面形状,或不规则的状状,用金属制造,成本就会很高。因为不规则形状加工困难。比如小汽车的外壳,
 
用金属冲压制造,初期模具、设备投资可能上亿元。而用玻璃钢制造,初期模具投资只需要几万元,每件产品成本只需要两三千元。
    用塑料做产品,模具费用也高居不上,而且对于尺寸稍大一些的大型产品(比如长度在1米以上),用塑料注射成型,开模的费用也起码要十几万或几十万。如果产品生产少量就停产,那摊到产品
 
的上模具成本很大,最终亏得还本钱还收不回来。而且玻璃钢做产品,初期投资低,产品可随意根据客户和市场需要更改造型。
    采用玻璃钢制造,可以按客户要求随意设计外观形状,可以随意设计曲面造型。以汽车外壳为例,用玻璃钢制造,可以使外观更灵活和富有变化性,而且款式多样,实现个性化设计。未来的汽车
 
发展方向将更强调个性化、量身打造,在外观上,汽车也会象衣服一样丰富繁多,供客户选择。而这些,采用玻璃钢制造将体现出强大优势。
     比如做雕塑,用铜做成和真人同样大小的人物雕塑,制造成本可能要几十万或更高,而用玻璃钢制造(特别是批量的生产),成本会大副度降低。所以非特别场合,现在已经很少用金属做雕塑了
 
  3. 玻璃钢防腐等化学性能好:
    玻璃钢的防腐性能优良,对于绝大多数酸碱盐溶液,都具有良好的耐腐蚀性,所以目前很多防腐场合都采用玻璃钢来制造。如:化学贮罐、管道、防腐容器、污水处理设备、水箱等各类场合。
 

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