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发表于 2010-4-20 15:53:23
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来自: 中国湖南株洲
一、FRP有如下特性。
[* O/ [# P9 V# D/ J (1)轻质高强0 u9 G% N' o& w& N& u$ m) G
相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。
$ z" _- f# \0 u: Q! N# P0 T (2)耐腐蚀性能好
2 D8 U6 G) q0 u+ | FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
, n& s! ]1 D k5 v# f2 Y; x (3)电性能好. `$ I7 m& C2 V0 \1 @2 M' a4 x- J
是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。1 F* U/ o% n _% j- B: f, N
(4)热性能良好/ w2 \/ I# }# q7 B: E
FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。 ~& {9 x" J2 n0 x. G3 h
(5)可设计性好
3 R9 I" I4 ~! h ①可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。; O+ p m& _+ e& ^) G$ R6 P, e% X
②可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。3 V( u* |* p* Z+ J" ~/ e) f7 W# F
(6)工艺性优良
% G0 }* r2 }) x' W* ?+ i7 _ ①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。6 ~9 G) z" a% d3 s P, s
②工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更突出它的工艺优越性。
0 H) Q- E0 A1 w1 l6 I+ q$ U 二、不能要求一种FRP来满足所有要求,FRP不是万能的,FRP也有以下一些不足之处。0 f7 H! p) G, b$ i2 a8 L: f* q# F
(1) 弹性模量低9 u1 s! @' m" ^" d# u+ z: @5 s
FRP的弹性模量比木材大两倍,但比钢(E=2.1×106)小10倍,因此在产品结构中常感到刚性不足,容易变形。
8 G2 B) K3 W/ n, E 可以做成薄壳结构、夹层结构,也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。
4 ~0 o6 Y8 f1 _ (2) 长期耐温性差
( Z! m" @* i5 P2 E) u+ U) W 一般FRP不能在高温下长期使用,通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降,一般只在100℃以下使用;通用型环氧FRP在60℃以上,强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂,使长期工作温度在200~300℃是可能的。
3 }9 m, P, Z3 c (3) 老化现象: V" s8 t( c' h! B+ f
老化现象是塑料的共同缺陷,FRP也不例外,在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。 , I2 s; \2 Y3 l# D
(4) 层间剪切强度低
0 g$ J B4 F0 w8 C 层间剪切强度是靠树脂来承担的,所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力,最主要的是在产品设计时,尽量避免使层间受剪。 |
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