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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 {4 D- ^& T$ p2 o' ^
(1)轻质高强, h! \) S, [6 L1 c) c$ V
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。 ; Q i% G2 b$ }; a- _6 v0 W
(2)耐腐蚀性能好! I+ h: b3 A$ L# v
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。. E8 v* p- I+ l4 z
(3)电性能好: j7 f+ n2 S0 J t7 V
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。
' E0 a7 b7 T1 X: w4 f9 o (4)热性能良好. ?8 q! y9 j7 U5 R* u% D' a
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。
; P5 ]' T, @: c- ?# m E (5)可设计性好
& y* k, R; ?% C 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。& V5 S) `% V( q; v; Y
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。
' {) r) f ]% W1 j (6)工艺性优良
# \& R1 p7 f+ M( ]1 G: S$ { 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。
K$ O& t' I5 ^4 Z) ]! n: N 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。; f3 @& _: y2 {$ _) W* s" `- l) h
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。: R! a$ N# s4 G; w# q" d& W
(1) 弹性模量低
2 i: \* W1 e* q8 @* L 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。
+ q6 h, X0 C3 X" I0 M 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。 I6 [. g" w1 J- ^
(2) 长期耐温性差5 Y% L1 {8 `1 F7 X
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。. {' |- U& l. {
(3) 老化现象8 r: i. m3 {+ ?( A: j
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。 ) @* E& k1 f' p" ]
(4) 层间剪切强度低+ \5 I& P% \ ^0 c1 Q
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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