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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。
6 K. Q0 }3 L2 ?/ a: ` (1)轻质高强
( O4 r2 ^+ k# R8 [. ~4 K 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。 3 P- P" o0 |5 V- P8 O
(2)耐腐蚀性能好
9 |2 A6 r4 w3 n5 v/ s 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。 A0 D. o, d, T/ r" @% D8 O% m/ I
(3)电性能好) Q% X& G1 o, C# C! Q
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。* K+ ~: p! K, U( B% j5 x+ v
(4)热性能良好
" s! |$ n$ j# e3 U; R& Q 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。
6 K! r* W% G8 o. Z$ e (5)可设计性好. z( Q! U9 n" {7 S) [
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。0 c1 u0 e9 d* B
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。
9 U7 T8 f/ y# r (6)工艺性优良
! U+ E- i' k1 p- D. j8 m( O d4 \" Q) { 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。
0 V7 q0 R; s: _! s4 R3 G6 v. a4 t 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。$ P7 U6 B: W6 ` s. V5 q3 Y2 W
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。
7 V& e) J* n% Y( |* q (1) 弹性模量低
" v3 h( E1 j. O3 M5 j3 v1 u9 c' h& { 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 Q9 ~# ^+ {+ O0 P( `4 ~$ V 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。; Q6 o0 \" d0 P' h" I+ y
(2) 长期耐温性差
$ F7 A8 |9 o4 q( z. ? 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。- Q; R/ z% z+ X% [
(3) 老化现象) M) C! d8 x4 i$ p
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。
t+ k' { ?2 ^/ h# R/ g! d (4) 层间剪切强度低9 @ ^0 t0 n' [ N6 }, ~
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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