玻璃纖維增強塑料簡論.doc

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1、科目:復合材料院(系):材化學院專業(yè):無極非金屬材料工程姓名:龐麗麗學號:13461025指導教師:張西玲二○一六年五月十九日玻璃纖維增強塑料簡論龐麗麗學號:13461925班級:13無極非金屬材料1班摘要:介紹玻璃纖維增強塑料的性能和優(yōu)缺點;討論玻璃纖維增強改性工程塑料的影響因素;及其應用發(fā)展概況。關鍵詞:玻璃纖維;增強塑料。Summary:IntroducestheperformanceofGFRP,advantagesanddisadvantages.Discussiontheinfluencing

2、factorsofglassfiberreinforcedmodifiedengineeringplastics.Developmentsurveyanditsapplication.Keyword:Glassfiber.Reinforcedplastics.1前言[1]玻璃纖維增強塑料(也稱玻璃鋼,國際公認的縮寫符號為GFRP或FRP),是一種品種繁多,性能各別,用途廣泛的復合材料。它是由合成樹脂和玻璃纖維經(jīng)復合工藝,制作而成的一種功能型的新型材料。隨著人們環(huán)保意識的增強,熱塑性塑料在汽車、電子、電器、

3、通訊等行業(yè)得到廣泛的應用,而這些行業(yè)的發(fā)展又對塑料的綜合性能提出了新的要求。工程塑料自身具有很多突出的優(yōu)點,如密度小、加工性好、可回收再利用等,但也有一些不足之處,如強度不夠高、注塑后的成品收縮率較大、尺寸穩(wěn)定性較差、耐溫性不夠好等等。以適應市場的需要,在實際應用中,有時會同時使用兩種或者多種改性手段,以提高材料性能和適用性,玻璃纖維作為塑料共混改性的一個組分,利用其優(yōu)異的增強效果來改善塑料的性能,同時也利于降低成本。本文將重點討論玻璃纖維增強塑料的主要影響因素及工程塑料改性用玻纖的發(fā)展動向。2性能[2]

4、玻璃鋼材料具有重量輕,比強度高,耐腐蝕,電絕緣性能好,傳熱慢,熱絕緣性好,耐瞬時超高溫性能好,以及容易著色,能透過電磁波等特性。與常用的金屬材料相比,它還具有如下的特點∶ a.玻璃鋼材料是一種具有可設計性的材料品種。 b.玻璃鋼產(chǎn)品,制作成型時的一次性,更是區(qū)別于金屬材料的另一個顯著的特點?!.玻璃鋼材料,還是一種節(jié)能型材料。采用機械的成型工藝方法,例如模壓、纏繞、注射、RTM、噴射、擠拉等成型方法,由于其成型溫度遠低于金屬材料,及其他的非金屬材料,因此其成型能耗可以大幅度降低。3成型工藝[3]玻璃鋼制

5、品的制作成型方法有很多種,它們的技術水平要求相差很大,其對原材料、模具、設備投資等的要求,也各不相同,當然它們所生產(chǎn)產(chǎn)品的批量和質量,也不會相同。目前,國內外常用的玻璃鋼制作成型方法,有手糊成型工藝、噴射成型工藝、模壓成型工藝、模壓料成型工藝、纖維纏繞成型工藝、卷管成型工藝、袋壓成型工藝、樹脂澆鑄及注射成型工藝、RTM成型工藝、拉擠成型工藝、板材及管道連續(xù)成型工藝、增強反應注射模塑成型工藝、彈性體貯脂模塑成型工藝,以及膠接和連接技術、夾層結構制作技術等。幾種常用的玻璃鋼的成型方法的特點如下∶a.手糊制作方

6、法設備投資低,產(chǎn)品形狀的限制因素少,適合小批量生產(chǎn)。它的生產(chǎn)條件是需要制作產(chǎn)品的模具,并掌握手糊工藝的技術要領。但是,這種制作方法所制成的產(chǎn)品,質量不夠穩(wěn)定,產(chǎn)品的質量檔次不夠高,較難滿足某些產(chǎn)品的性能要求。b.噴射成型方法 一種借助于噴射機器的手工積層的方法。該方法具有效率高、成本低的特點,有逐步取代傳統(tǒng)的手糊工藝的趨勢。其產(chǎn)品的整體性強,沒有搭接縫,且制品的幾何尺寸基本上沒有受到限制,成型工藝不復雜,材料配方能保持一定的準確性。其不足之處,在于制品的質量在很大程度上,取決于操作工人的生產(chǎn)技能。另外,噴

7、射所造成的污染,一般均大于其他的工藝方法。c.纖維纏繞工藝方法將浸漬過樹脂的連續(xù)纖維,按一定的規(guī)律纏繞到芯模上,層疊至所需的厚度,固化后脫模,即成制品。該方法的特點,是可按產(chǎn)品承受應力情況來設計纖維的纏繞規(guī)律,使之充分發(fā)揮纖維的抗拉強度,并且容易實現(xiàn)機械化和自動化,產(chǎn)品質量較為穩(wěn)定,若配用不同的樹脂基體和纖維的有機復合,則可獲得最佳的技術經(jīng)濟效果。纖維纏繞工藝,可成功地應用于制作玻璃鋼管道、貯罐、氣瓶、風機葉片、撐高跳竿、電線竿、羽毛球拍等的制品。d.模壓成型工藝和模塑料成型工藝其壓制工藝和設備條件基本相

8、同,前者采用浸膠布作為模壓料,而后者采用片狀、團狀、散狀的模壓料,首先將一定量的模壓料置于金屬對模中,而后在一定溫度和壓力下成型制得所需的玻璃鋼制品。這種生產(chǎn)成型方法,所制得的產(chǎn)品尺寸精確,表面光潔,可一次成型,生產(chǎn)效率較高,且產(chǎn)品質量較為穩(wěn)定,適合于大批量制作各種小型玻璃鋼制品。其不足之處是模具的設計和制造較為復雜,生產(chǎn)初期的投資較高,且制件受設備的限制較為突出。e.拉擠成型方法在牽引裝置牽引下,使浸漬樹脂的纖維增強材料,先

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