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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。
V1 q/ v# P! Q) _# {) F; u (1)轻质高强
' S5 o9 Y5 ~& Y( p+ L3 k4 j 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。
6 v+ j3 a( ^( a4 f, [ (2)耐腐蚀性能好
; i) u9 t. t9 P, N* D2 E5 A; j2 }+ Y 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: R% u9 }% d! K/ R3 q5 v (3)电性能好/ Z4 H/ I+ {: l. y6 Z' L
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。
( D0 \( K @0 Y; m3 {" X (4)热性能良好7 z9 M V; P+ q; g" B
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。
' v1 K0 }& N, W; s# C9 L (5)可设计性好
4 B6 U4 e4 y+ ]! q( [! h, }" 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。
' F+ }: }5 c% B; V: f7 r' n$ |6 Y. H 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 O. s( d% H: n( C' i) r7 Q (6)工艺性优良
) v- e3 O4 Q3 r. h# o) c# d 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。$ u5 r( T5 t9 { [! q
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。4 f. s/ s _' Y' B
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。* l1 |7 U1 _% B1 b& \7 `
(1) 弹性模量低
! A6 U9 U3 d7 _9 u2 ?0 D3 E 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。" h! m8 `; D L1 u7 C0 n
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 ], t" y" i9 t; b; i2 U
(2) 长期耐温性差
% d3 F: A% s# t6 v X( Y 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 u- p0 `' {( ]' X+ L0 g+ E- Z- ` (3) 老化现象# a% D3 D9 R W8 o& d! c
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。
" M; a7 J: x, Z. f1 q (4) 层间剪切强度低3 L4 y# S0 W6 K3 I2 A
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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