玻璃硬度高但易碎,透明性能良好、耐高温、玻璃钢冷却塔耐腐蚀等;同时钢铁很硬并且不易碎,也具有耐高温的特点。于是人们开始想,如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质,又具有钢铁一样坚硬不碎的特点,那这种材料一定会大有用途。人们经过研究试验,终于制出了这样一种复合材料。它,就是能与钢铁比肩而立的玻璃钢。我们先来看一个试验,了解了解它的性能优良与否。在一个群山环抱、绿树成荫的山谷里,一次试验正在进行。远在二百米以外的掩体后的人们,眼睛都盯着山谷中央放着的一个氧气瓶。
空气压缩机有节奏地转动着,通过合金钢管道向那玻璃钢罩壳氧气瓶不断地充气。压力表上的指针牵动着每个人的心。读数从100—200—400—500渐渐上升,直到700公斤1平方厘米时,只听得一声震天巨响,氧气瓶爆了!周围的人们欢呼着跳起来:“成功了!”氧气瓶是一种耐高压容器。它所承受的工作压力是150公斤/平方厘米。为了使用安全,制造时要求它能忍受三倍的工作压力,即450公斤/平方厘米。不爆裂,才算合格。上面试验的氧气瓶,远远超出了设计要求。
这是用什么钢材制成的呢?是玻璃钢,更为确切的说,是玻璃与塑料复合在一起制成的。玻璃是硬而脆的材料,一摔就碎,这带有玻璃名的玻璃钢经得起摔吗?于是又进行了新的试验。
玻璃钢(FRP)亦称作GFRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称为玻璃钢,不同于钢化玻璃。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之别。
质轻而硬,不导电,性能稳定,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。玻璃钢学名纤维增强塑料,俗称FRP(Fiber
Reinforced
Plastics),即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP),碳纤维增强复合塑料(CFRP),硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。
纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小,一般在10μm以下,缺陷较少又较小,断裂应变约为千分之三十以内,是脆性材料,易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说,强度、模量都要低很多,但可以经受住大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是韧性材料。
我们在这里简单看一下玻璃钢罐整体稳定性的控制,对您了解玻璃钢罐会有很大的帮助。
玻璃钢罐的罐壁会受到液体压力、风载引起的弯曲应力以及罐体自身重力等多种压力的影响,压力大小会随着高度的变化而变化,高度越高压力越小,底部承受压力大,所以要逐次由上至下增加玻璃钢储罐罐壁的厚度,钢罐顶部承受压力小罐顶壁厚度大不能超过5mm。从整体用材来讲罐壁逐渐增厚的用材量要比厚度不变的用裁量减少30%,罐壁由上至下增加厚度的同时也要做好罐壁的防渗性能,保证玻璃钢罐整体的稳定性。