玻璃鋼(含玻璃纖維)的基本性能和應(yīng)用
玻璃鋼(含玻璃纖維)的基本性能和應(yīng)用
玻璃鋼的基本性能
玻璃鋼具有密度小，良好的介電絕緣性能和良好的隔熱性能以及吸水性、熱膨脹性能等。
一、密度
玻璃鋼密度介于1.7~2.0之間，只有普通碳鋼的1/4~1/5，比輕金屬鋁還要輕1/3左右，而機(jī)械強(qiáng)度卻很高，某些方面甚至能接近普通碳鋼的水平。例如某些環(huán)氧玻璃鋼，其拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)復(fù)均達(dá)到400MPa以上。按比強(qiáng)度計(jì)算，玻璃鋼不僅大大超過普通碳鋼，而且可達(dá)到和超過某些特殊合金鋼的水平。
玻璃鋼與幾種金屬的密度、抗伸強(qiáng)度和比強(qiáng)度比較見表1-1所示。
表1-1
＊比強(qiáng)度：即單位密度下的
拉伸強(qiáng)度，也就是材料的抗拉強(qiáng)度與密度之比，用以說明其輕質(zhì)高強(qiáng)的程度。
二、電性能
玻璃鋼有優(yōu)良的電絕緣性能，可作為儀表、電機(jī)及電器中的絕緣零部件，在高頻作用下仍然保持良好的介電性能。在絕緣材料中，用玻璃纖維布代替紙及棉布，可提高絕緣材料的絕緣等級(jí)，在用相同樹脂的情況下，至少能提高一個(gè)等級(jí)。玻璃鋼占絕緣材料用量的1/3~1/2。在一些大型電機(jī)中，如12.5萬(wàn)KW 電機(jī)，要用幾百千克玻璃鋼作絕緣材料。此外玻璃鋼不受電磁影響，而且有良好的透微波性能。
幾種玻璃鋼的介電性能見表1-2所示：
表1-2
三、熱性能
玻璃鋼有良好的熱性能，它的比熱大，是金屬的2~3倍，導(dǎo)熱系數(shù)比較低，只是金屬材料的1/100~1/1000。
此外，某些品種玻璃鋼的耐瞬時(shí)高溫性能也十分突出，如酚醛型高硅氧布玻璃鋼，在遇極高溫度時(shí)，產(chǎn)生碳化層，可有效地保護(hù)火箭、導(dǎo)彈及宇宙飛船在穿過大氣層時(shí)需要承受的5000~10000K 高溫及高速氣流的作用。
表1-3列出了幾種材料的熱性能。
表1-3
四、耐老化性能
任何材料都存在老化問題，玻璃鋼也不例外，只是速度和程度不同而已。玻璃鋼在大氣曝曬、濕熱、水浸泡及腐蝕介質(zhì)等作用下，性能有所下降，在長(zhǎng)期使用過程中會(huì)使光澤減退、顏色變化、樹脂脫落、纖維裸露、分層等現(xiàn)象。但隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，人們可以采取必要的防老化措施，改善使用性能，提高產(chǎn)品的使用壽命。例如玻璃鋼放在哈爾濱地區(qū)進(jìn)行自然老化試驗(yàn)，板材拉伸強(qiáng)度下降最少，小于20%；彎曲強(qiáng)度次之，一般不超過30%；壓縮強(qiáng)度下降最多，波動(dòng)也最大，一般為25%~30%。見下表1-4所示。
表1-4
此外，室外風(fēng)、雨及陽(yáng)光曝曬，會(huì)使玻璃鋼表層樹脂脫落，應(yīng)注意定期維護(hù)。
五、長(zhǎng)期耐溫性及耐燃性
玻璃鋼的耐溫性及耐燃性取決于所用的樹脂，長(zhǎng)期的使用溫度不能超過樹脂的熱變形溫度。
通用的環(huán)氧及聚酯玻璃鋼，都是易燃的，對(duì)于有防火要求的結(jié)構(gòu)物，要用阻燃樹脂或加阻燃劑，因此在使用玻璃鋼時(shí)，應(yīng)充分注意。
一般玻璃鋼不能在高溫下長(zhǎng)期使用。如聚酯玻璃鋼在40℃~50℃以上，環(huán)氧玻璃鋼在60℃以上，強(qiáng)度開始下降。
近年來出現(xiàn)了一些耐高溫的玻璃鋼。如脂環(huán)族環(huán)氧玻璃鋼，聚酰亞胺玻璃鋼等，但長(zhǎng)期工作溫度也只能在200～300℃以內(nèi)，遠(yuǎn)較金屬的長(zhǎng)期使用溫度為低。
綜上所述五個(gè)方面的物理性能，可見玻璃鋼和金屬、陶瓷等材料不同，因此在使用上要發(fā)揮其長(zhǎng)處，注意合理使用。
例如，玻璃鋼低溫性能好，強(qiáng)度不下降，因此北方冬季雖然室外氣溫降到－45℃~50℃,可玻璃鋼并不發(fā)脆。一般冷卻塔、防雨棚等室外構(gòu)筑物，在北方冬季里使用仍很安全。相反，玻璃鋼在高溫環(huán)境下要用專門的樹脂和配方，例如在100℃長(zhǎng)期使用，就要采用耐高溫配方，用專門的工藝條件成型才行、否則玻璃鋼在長(zhǎng)期100℃以上持續(xù)工作，就會(huì)遭到破壞。
六、玻璃鋼的化學(xué)性能
玻璃鋼主要的化學(xué)性能就是它有突出的耐腐蝕性。它不僅不會(huì)象金屬材料那樣生銹腐蝕；同時(shí)，也不會(huì)象木材那樣腐爛，而且?guī)缀醪槐凰?、油等介質(zhì)所侵蝕，可以代替不銹鋼在化工廠中用來制造貯罐、管道、泵、閥等，不僅使用壽命長(zhǎng)，而且不需采取防腐、防銹或防蟲蛀等防護(hù)措施，減少了維降費(fèi)用。玻璃鋼在耐腐蝕方面的應(yīng)用是很廣泛的，國(guó)外一些主要工業(yè)國(guó)家，玻璃鋼用作耐腐制品方面都在13%以上，其用量有逐年增高趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)用量也不少，大都用作金屬設(shè)備的襯里，以保護(hù)金屬。
玻璃鋼的耐腐蝕性，主要取決于樹脂，作為玻璃鋼用的樹脂，其耐腐蝕性是好的，但單純的用樹脂涂覆在金屬表面上，會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的龜裂裂縫，起不到防滲漏和保護(hù)金屬的作用。在樹脂中添加一定量的玻璃纖維后，將樹脂中出現(xiàn)較嚴(yán)重龜裂的可能性轉(zhuǎn)化為數(shù)量眾多的微小裂縫，而這些小裂縫形成一個(gè)貫串裂縫的機(jī)率是很小的，而相互間還有止裂作用，這樣可以阻止化學(xué)溶液介質(zhì)的滲透腐蝕。
玻璃鋼不僅對(duì)多種低濃度的酸、堿、鹽介質(zhì)及溶劑有較好的穩(wěn)定性，而且有抗大氣、海水和微生物作用的良好性能。
不過，對(duì)于不同的腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉渲筒ＡЮw維及其制品。關(guān)于玻璃鋼防腐，近幾年來應(yīng)用越來越普遍，顯示了防腐投資少，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)約大量不銹鋼材等方面的優(yōu)越性，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效果。
通常把玻璃鋼放在不同腐蝕介質(zhì)中，稱量其質(zhì)量的變化，來評(píng)定耐腐蝕性能好壞。質(zhì)量變化小，耐腐蝕性能好；質(zhì)量變化大，耐腐蝕性能就差。
下表1-5列出幾種玻璃鋼在不同濃度的酸堿溶液中的質(zhì)量變比及強(qiáng)度保留率。
表1-5
下表1-6列出幾種聚酯玻璃鋼在酸堿等介質(zhì)中彎曲強(qiáng)度保留率（%）。
表1-6
*浸泡時(shí)間為一年。
玻璃纖維的基本性能
（一）外觀特點(diǎn)
一般天然或人造的有機(jī)纖維，其表面都有較深的皺紋。而玻璃纖維表面呈光滑的圓柱體，其橫斷面幾乎都是完整的圓形，宏觀來看，表面光滑，所以纖維之間的抱合力非常小，不利于和樹脂粘結(jié)。由于呈圓柱體，所以玻璃纖維彼此靠近時(shí)，空隙填充的較密實(shí)。這對(duì)提高玻璃鋼制品的玻璃含量是有利的。
（二）密度
玻璃纖維的密度較其它有機(jī)纖維為大，但比一般金屬密度要低，幾乎和鋁一祥。因此在航空工業(yè)上用玻璃鋼代替鋁鈦合金就成為可能。玻璃纖維的密度與成分有密切的關(guān)系，一般為2.5～2.7g/cm3左右，但含有大量重金屬的高彈玻璃纖維密布度可達(dá)2.9g/cm3，一般來說無堿纖維的密度比有堿纖維密度要大，見下表
（三）抗拉強(qiáng)度
玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度比同成分的玻璃高幾十倍，例如有堿玻璃的抗拉強(qiáng)度只有40～100MPa，而用它拉制的玻璃纖維強(qiáng)度可達(dá)2000MPa，其強(qiáng)度提高20～50倍，從下表可以看出，玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度比高強(qiáng)合金鋼還要高。
1、玻璃纖維高強(qiáng)的原因
許多專家學(xué)者對(duì)玻璃纖維高強(qiáng)的原因，提出了各種不同假說。
（1）微裂紋假說
微裂紋假說認(rèn)為：玻璃的理論強(qiáng)度取決于分子或原子間的引力，其理論強(qiáng)度很高，可達(dá)2000～12000MPa。但實(shí)測(cè)強(qiáng)度很低，這是因?yàn)樵诓ＡЩ虿ＡЮw維中存在著數(shù)量不等、尺寸不同的微裂紋，因而大大降低了強(qiáng)度。微裂紋分布在玻璃或玻璃纖維的整個(gè)體積內(nèi)，但以表面的微裂紋危害最大。由于微裂紋的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，在危害最大的微裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使強(qiáng)度下降。
玻璃纖維比玻璃的強(qiáng)度高得多，這是因?yàn)椴ＡЮw維高溫成型時(shí)減少了玻璃溶液的不均一性，使微裂紋產(chǎn)生的機(jī)會(huì)減少。此外，玻璃纖維的斷面較小，隨著表面積的減小，使微裂紋存在的幾率也減少，從而使纖維強(qiáng)度增高。有人明確地提出，直徑細(xì)的玻璃纖維強(qiáng)度比直徑粗的纖維強(qiáng)度高的原因，是由于表面微裂紋尺寸和數(shù)量較小，從而減少了應(yīng)力集中，使纖維具有較高的強(qiáng)度。
（2）分子取向假說
分子取向假說認(rèn)為，在玻璃纖維成型過程中，由于拉絲機(jī)的牽引力作用，使玻璃纖維分子產(chǎn)生定向排列，從而提高了玻璃纖維的強(qiáng)度。
2、影響玻璃纖維強(qiáng)度的因素
（1）纖維直徑和長(zhǎng)度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
一般情況，玻璃纖維的直徑愈細(xì)，抗拉強(qiáng)度越高，見下表，但在不同的拉絲溫度下拉制的同一直徑的纖維強(qiáng)度，也可能有區(qū)別。
玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度和長(zhǎng)度有關(guān)，隨著纖維長(zhǎng)度的增加，拉伸強(qiáng)度顯著下降，見下表：
直徑和長(zhǎng)度對(duì)玻璃纖維拉伸強(qiáng)度的影響，可以用微裂紋假說來解釋。因?yàn)殡S著纖維直徑和長(zhǎng)度的減小，纖維中微裂紋會(huì)相應(yīng)減少，從而提高了纖維強(qiáng)度。
（2）玻璃液質(zhì)量對(duì)玻璃纖維強(qiáng)度的影響
1、結(jié)晶雜質(zhì)的影響：當(dāng)玻璃成分波動(dòng)或漏板溫度波動(dòng)或降低時(shí)，可能導(dǎo)致纖維中結(jié)晶的出現(xiàn)。實(shí)踐證明，有結(jié)晶的纖維比無結(jié)晶的纖維強(qiáng)度要低。
2、玻璃液中的小氣泡也會(huì)降低纖維的強(qiáng)度。曾試驗(yàn)用含小氣泡的玻璃液拉直徑為5.7μm的玻璃纖維其強(qiáng)度比用純凈玻璃液拉制的纖維強(qiáng)度降低20%。
（3）化學(xué)組成對(duì)強(qiáng)度的影響
一般是含堿量越高、強(qiáng)度越低。無堿纖維比有堿纖維的拉伸強(qiáng)度高20%。研究證明，高強(qiáng)和無堿纖維，由于成型溫度高，硬化速度快，結(jié)構(gòu)鏈能大等原因，因此具有很高的抗拉強(qiáng)度。含K2O和PbO成分多的玻璃纖維強(qiáng)度較低。
（4）成型條件對(duì)玻璃纖維的影響
實(shí)踐證明，用漏板拉制的玻璃纖維強(qiáng)度高于用玻璃棒法拉制的纖維。在玻璃棒法中，用煤氣加熱生產(chǎn)的纖維又比用電熱絲加熱生產(chǎn)的纖維強(qiáng)度為高。如用漏板法拉制10μm玻璃纖維的強(qiáng)度為1700MPa，而用棒法拉制相同直徑的玻璃纖維強(qiáng)度僅為1100MPa。這是因?yàn)椴ＡО糁患訜岬杰浕?，粘度仍然很大，拉絲時(shí)纖維受到很大的應(yīng)力；此外玻璃棒法是在較低溫度下拉絲成型，其冷卻速度要比漏板法為低。
（5）表面處理對(duì)強(qiáng)度的影響
在連續(xù)拉絲時(shí)，必須在單根纖維或纖維束上敷以浸潤(rùn)劑，它在纖維表面上形成一層保護(hù)膜，防止在紡織加工過程中，纖維間發(fā)生相互摩擦，而損傷纖維降低強(qiáng)度。玻璃布經(jīng)熱處理除去浸潤(rùn)劑后，強(qiáng)度下降很多，但在用中間粘結(jié)劑處理后，強(qiáng)度一般都可回升，這是因?yàn)橹虚g粘結(jié)劑涂層一方面對(duì)纖維起到保護(hù)作用，另一方面對(duì)纖維表面缺陷有所彌補(bǔ)。
（6）存放時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響
玻璃纖維存放一段時(shí)間后其強(qiáng)度會(huì)降低，這種現(xiàn)象稱為纖維的老化。主要是空氣中的水分對(duì)纖維侵蝕的結(jié)果。因此，化學(xué)穩(wěn)定性高的纖維強(qiáng)度降低小，如同樣存放2年的有堿纖維強(qiáng)度降低33%，而無堿纖維降低很少。
（7）施加負(fù)荷時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響
玻璃纖維強(qiáng)度隨著施加負(fù)荷時(shí)間的增長(zhǎng)而降低。當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，尤其明顯。可能是吸附在微裂紋中的水分，在外力作用下，使微裂紋擴(kuò)展速度加快的緣故。
（四）玻璃纖維的彈性
玻璃纖維的延伸率
纖維的延伸率是指纖維在外力作用下，直至拉斷時(shí)的伸長(zhǎng)百分率。玻璃纖維的延伸率比其它有機(jī)纖維的延伸率低，一般為2.5%~4%左右，其伸長(zhǎng)的程度與所施加的力成正比，直到纖維斷裂為止，不存在屈服點(diǎn)。負(fù)荷去掉后可以恢復(fù)原來長(zhǎng)度，因此玻璃纖維是完全的彈性體。
（五）玻璃纖維的耐磨性和耐折性
玻璃纖維的耐磨性是指纖維抗摩擦的能力；玻璃纖維的耐折性是指纖維抵抗折斷的能力。玻璃纖維這兩個(gè)性能都很差。當(dāng)纖維表面吸附水分后能加速微裂紋擴(kuò)展，使纖維耐磨性和耐折性降低。為了提高玻璃纖維的柔性以滿足紡織工藝的要求，可以采用適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。如?jīng)0.2%陽(yáng)離子活性劑水溶液處理后，玻璃纖維的耐磨性比未處理的高200倍，纖維的柔性一般以斷裂前彎曲半徑的大小表示。彎曲半徑越小，柔性越好。如玻璃纖維直徑為9μm時(shí)，其彎曲半徑為0.094mm，而超細(xì)纖維直徑為3.6μm時(shí)，其彎曲半徑為0.038mm。
（六）玻璃纖維的電性能
由于玻璃纖維的介電性好，耐熱性良好，吸濕性小，并且不燃燒，所以無堿玻璃纖維制品在電氣、電機(jī)工業(yè)中得到了廣泛而有效的應(yīng)用。
（七）玻璃纖維的熱性能
玻璃纖維的導(dǎo)熱性低，特別是玻璃棉制品密度小，壽命長(zhǎng)和耐高溫，廣泛用于建筑和工業(yè)的保溫、隔熱和隔冷，是一種優(yōu)良的熱絕緣材料。
玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)（即通過單位傳熱面積溫度梯度為1℃/m，時(shí)間為1h所通過的熱量）為0.7～1.28W(m.K），但拉制玻璃纖維后，其導(dǎo)熱系數(shù)只有0.035W(m.K產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，主要是纖維間的空隙較大，密度較小。密度越小，其導(dǎo)熱系數(shù)越小，主要是因?yàn)榭諝鈱?dǎo)熱系數(shù)低所致。導(dǎo)熱系數(shù)越小，隔熱性能越好。當(dāng)玻璃纖維受潮時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)增大，隔熱性能降低。
（八）吸聲性能
玻璃纖維還有優(yōu)良的吸聲、隔聲性能，在建筑、機(jī)械和交通運(yùn)輸方面得到廣泛的應(yīng)用。吸聲系數(shù)是當(dāng)聲波傳到物體表面時(shí)，物體表面所吸收的聲能與落在表面總聲能的比值。
一般材料的吸聲系數(shù)大小與聲源物體振動(dòng)頻率有關(guān)。例如用棉花制成的隔聲物質(zhì)，當(dāng)音頻為200HZ變到1200HZ時(shí)，吸聲系數(shù)可由0.09變到0.92，所以各種材料的吸聲系數(shù)都有一定的音頻特性。
玻璃棉的吸聲系數(shù)、頻率特性與玻璃纖維容積密度、厚度、纖維直徑等指標(biāo)密切有關(guān)。一般的規(guī)律是：隨著密度的增加，吸聲系數(shù)不斷增加。
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玻璃纖維的基本力學(xué)性能和特點(diǎn)
玻璃鋼的基本力學(xué)性能是設(shè)計(jì)玻璃鋼產(chǎn)品所必須掌握的基本資料，在玻璃鋼材料中，玻璃纖維是承受荷載的主要成分，樹脂的作用是傳遞應(yīng)力和支撐、固定纖維，因此它的力學(xué)性能取決于纖維和樹脂的力學(xué)性能，取決于它們的含量比、增強(qiáng)方式及這兩種材料之間的界面狀態(tài)。界面狀態(tài)是一個(gè)比較復(fù)雜的影響因素，它對(duì)玻璃鋼性能的影響程度，目前還無法作出定量評(píng)價(jià)。
1、玻璃纖維的基本力學(xué)性能
如果不加特別說明，我們一般都是討論常溫和靜荷載條件下纖維和樹脂的力學(xué)性能，如彈性模量、強(qiáng)度極限等。
大家知道，平板玻璃的強(qiáng)度是比較低的，拉伸強(qiáng)度約為69兆帕(700公斤／厘米2)，而玻璃纖維的實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)度最高可達(dá)7250兆帕(74000公斤／厘米2)，這是由于玻璃纖維只有很小橫截面積，它存在塊陷(如微裂紋)的可能性要比塊體材料小得多，所以纖維在其長(zhǎng)度方向的強(qiáng)度比塊體材料高得多，下面列舉了各種玻璃纖維與A3鋼性能的比較，E玻璃纖維是無堿纖維，耐熱性與電絕線性好；S玻璃纖維是高強(qiáng)高彈纖維；C玻璃纖維是中堿纖維；A玻璃纖維是有堿纖維。
纖維的測(cè)試強(qiáng)度以拉斷力計(jì)量，根據(jù)拉斷力的大小計(jì)算拉伸強(qiáng)度，按照支數(shù)定義可以計(jì)算出纖維的橫截面積來：
玻璃纖維測(cè)驗(yàn)過程
1克重=支數(shù)×100×橫截面積×密度
橫截面積=1克/支數(shù)×100×密度（厘米2）
知道了橫截面積和拉斷力，就可以計(jì)算撿伸強(qiáng)度：
拉伸強(qiáng)度＝拉斷力／橫截面積
纖維強(qiáng)度的測(cè)試要在專門的小型試驗(yàn)機(jī)上才能進(jìn)行，如果沒有這種試驗(yàn)機(jī)，也可以在小噸位的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，這時(shí)需要將布沿經(jīng)向和緯向裁成25×l100(毫米)的布條試件，只要知道編織布的并股紗的支數(shù)及25毫米寬度上股紗根數(shù)和布條試件的拉斷力，就可以計(jì)算出玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度。
從國(guó)產(chǎn)的玻璃布和股紗所測(cè)得的玻璃纖維強(qiáng)度來看，高的達(dá)2670兆帕(17000公斤力／厘米2)以上，低的達(dá)1080兆帕(11000公斤力/厘米2)，所以在評(píng)價(jià)玻璃鋼的實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)度時(shí)可以取玻璃纖維的平均拉伸強(qiáng)度為l570兆帕(16000公斤力／厘米2)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以取980~1270兆帕(10000~13000公斤力／厘米2)為玻璃纖維的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度不僅和拉絲工藝有密切關(guān)系，而且和纖維直徑與長(zhǎng)度有關(guān)，直徑越小，強(qiáng)度越高，當(dāng)直徑大于20微米時(shí)，纖維的強(qiáng)度就趨于穩(wěn)定了。長(zhǎng)的纖維比短的纖維強(qiáng)度要低，因?yàn)橹睆酱蟮?，或長(zhǎng)度長(zhǎng)的纖維表面存在的裂紋要多些；玻璃纖維的化學(xué)成分不同，拉伸強(qiáng)度也不同，纖維含堿量越高，強(qiáng)度越低，因?yàn)樗蜐駳獾那治g析堿形成了表面缺陷。
玻璃纖維的彈性模量一般用測(cè)定單向玻璃鋼的彈性模量來?yè)Q算，也可以用單絲來測(cè)定，在工程上可以取玻璃纖維的彈性模量為6.9~7.4×104兆帕(7~7.5×105公斤力／厘米2）。
各種玻璃纖維與A3鋼的性能比較
通過實(shí)驗(yàn)，可以繪出玻璃纖維的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，如下圖所示，由圖可知，纖維直到斷裂，應(yīng)力和應(yīng)變呈直線關(guān)系，而股紗的應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈現(xiàn)一些曲折，這是因?yàn)楣杉喪芰?，較弱的纖維或先受力的纖維先斷裂，然后由未斷裂的纖維承力直到斷裂。
2、玻璃纖維的特點(diǎn)
(1)拉伸強(qiáng)度
國(guó)產(chǎn)玻璃纖維的新生態(tài)(新生態(tài)玻璃纖維指纖維拉出來后未受任何表面損傷和水汽侵蝕)單絲強(qiáng)度為：無堿玻璃纖維3.12GPa，中堿5#玻璃纖維2.68GPa，高強(qiáng)2#玻璃纖維4GPa。玻璃纖維的強(qiáng)度隨所受各種因素的影響而變化，如單絲直徑越細(xì)，拉伸強(qiáng)度越高。
(2)伸長(zhǎng)率
玻璃纖維的伸長(zhǎng)率一般為3%~4%，比其他天然和合成纖維小得多。
(3)耐熱性
玻纖有很好的耐熱性。隨著Si02、ZrO2、Al2O3、CrO3等高熔點(diǎn)組分含量增加，纖維耐熱性相應(yīng)提高，如SiO2為96%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的高硅氧纖維，使用溫度為1000℃。
(4)電性能
無堿玻璃纖維絕緣電阻高、介電性能好、吸濕性孝耐高溫，在機(jī)電工業(yè)中作為電絕緣材料，效果顯著。
(5)化學(xué)穩(wěn)定性
玻璃纖維在水和各種侵燭介質(zhì)作用下具有良好的穩(wěn)定性，但不同的玻璃纖維成分對(duì)不同的介質(zhì)的抵抗力是不一樣的。無堿玻璃纖維的耐水性好，但耐酸性很差；E玻璃纖維的耐弱堿性尚好；中堿玻璃纖維的耐水性較好，耐酸性比無堿纖維好，高堿纖維的耐酸供較好，但耐水性能差。
(6)吸濕性
玻纖的吸水性是天然和合成纖維的1/20~1/10。吸水作用與玻璃成分有關(guān)，無堿纖維吸水量小，高堿纖維吸水量大。
(7)脆性
玻璃纖維的脆性比其他纖維都高，不耐磨，容易折斷。但當(dāng)纖維直徑小到3.8μm以下時(shí)，纖維及其制品有很好的柔軟性。
玻璃鋼制品的優(yōu)點(diǎn)
一、概述
玻璃鋼是一種常見的管道和設(shè)備制作材料。它的全稱是玻璃纖維復(fù)合樹脂。它具有很多新型材料所沒有的優(yōu)點(diǎn)。
玻璃鋼是將樹脂與玻璃纖維絲經(jīng)過加工工藝揉合在一起。在樹脂固化了以后，性能開始固定而且不可回溯到固化前的狀態(tài)。嚴(yán)格來講，樹脂是不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等中的一種。經(jīng)過多年的化工方面的改良，在添加適當(dāng)?shù)墓袒瘎┖?，它?huì)在一定時(shí)間內(nèi)固化。固化以后的樹脂沒有毒性析出，同時(shí)開始具備一些十分環(huán)保的特性。
二、顯著優(yōu)點(diǎn)
1、玻璃鋼具有高抗沖擊力。恰到好處的彈性和十分柔韌的機(jī)械強(qiáng)度使它可以經(jīng)得住強(qiáng)有力的物理沖擊。同時(shí)它可以經(jīng)得住長(zhǎng)時(shí)間0.35-1.0MPa的水壓，因此它被用來制作成過濾砂缸。這樣，可以通過高壓水泵的加壓，快速地將水中的懸浮物隔離在沙層之上。它的高強(qiáng)度還可以表現(xiàn)在，同樣厚度的玻璃鋼和工程塑料，玻璃鋼的機(jī)械強(qiáng)度是工程塑料的5倍左右。
2、玻璃鋼具有優(yōu)秀的耐腐蝕性。無論是強(qiáng)酸抑或是強(qiáng)堿，都無法對(duì)它的制成品造成損傷。因此玻璃鋼制品在化工、醫(yī)療、電鍍等行業(yè)大行其道。它被制成了以便于強(qiáng)酸通過的管道，實(shí)驗(yàn)室也用它來制作各種能盛強(qiáng)酸強(qiáng)堿物質(zhì)的容器。因?yàn)楹Ｋ哂幸欢ǖ膲A性，所以象蛋白質(zhì)分離器這樣的設(shè)備，除了可以用耐海水的PP塑料制成以外，還可以用玻璃鋼來制作，只是用玻璃鋼制作時(shí)應(yīng)事先開好模具。
3、壽命相對(duì)較長(zhǎng)。因?yàn)椴ＡР淮嬖谝粋€(gè)壽命的問題。它的主要成分是二氧化硅。在自然狀態(tài)下，二氧化硅不存在老化現(xiàn)象。而高級(jí)樹脂在自然條件下至少能擁有不低于50年的壽命。因此，象玻璃鋼魚池這樣的工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備就基本不存在一個(gè)壽命的問題。
4、輕便。玻璃鋼的主要成分是樹脂，它是一種密度小于水的物質(zhì)。一個(gè)直徑兩米、高度一米、厚度為5毫米的玻璃鋼孵化池，一個(gè)人就可以移動(dòng)。在水產(chǎn)長(zhǎng)途運(yùn)輸車上，玻璃鋼魚池更受人們的歡迎。因?yàn)樗粌H強(qiáng)度高，而且方便貨物上下車時(shí)搬運(yùn)。
5、可以安個(gè)性需求進(jìn)行定制。一般的玻璃鋼產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)都需要相應(yīng)的模具。但在生產(chǎn)過程中，可以根據(jù)客戶的要求靈活改造。例如一只玻璃鋼魚池，可以按客戶的不同要求在不同的地方開進(jìn)出水口或溢流口。開口的密封用樹脂就夠了，非常方便。樹脂在成型后到完全固化有幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，這為人們隨心所欲地制作不同的產(chǎn)品提供了手工操作的機(jī)會(huì)。
三、總結(jié)
玻璃鋼制品因?yàn)榫哂猩鲜龊芏鄡?yōu)點(diǎn)，它在各行各業(yè)越來越頭角崢嶸。結(jié)合它的壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，相比塑料、金屬制品，它的長(zhǎng)期使用成本微乎其微。因此我們將在越來越多的場(chǎng)合看到玻璃鋼制品的身影。
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玻璃鋼制品的應(yīng)用領(lǐng)域
玻璃鋼是近五十多年來發(fā)展迅速的一種復(fù)合材料。玻璃纖維的產(chǎn)量的70%都是用來制造玻璃鋼。玻璃鋼硬度高，比鋼材輕得多。噴氣式飛機(jī)上用它作油箱和管道，可減輕飛機(jī)的重量。登上月球的宇航員們，他們身上背著的微型氧氣瓶，也是用玻璃鋼制成的。玻璃鋼加工容易，不銹不爛，不需油漆。我國(guó)已廣泛采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽車制造業(yè)等，節(jié)約了不少鋼材。由于玻璃鋼是一種復(fù)合材料，其性能的適應(yīng)范圍非常廣泛，因此它的市場(chǎng)開發(fā)前景十分廣闊。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，世界各國(guó)開發(fā)的玻璃鋼產(chǎn)品的種類已達(dá)4萬(wàn)種左右。雖然各國(guó)均根據(jù)本國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，開發(fā)的方向各有側(cè)重，但基本上均已涉及到各個(gè)工業(yè)部門。我國(guó)玻璃鋼工業(yè)經(jīng)過四十多年來的發(fā)展，也已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中取得了成功的應(yīng)用，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。現(xiàn)將玻璃鋼主要的應(yīng)用領(lǐng)域，粗略地概括如下：
1、建筑行業(yè)：冷卻塔、玻璃鋼門窗、建筑結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)設(shè)備及裝飾件、玻璃鋼平板、波形瓦、裝飾板、衛(wèi)生潔具及整體衛(wèi)生間、桑拿浴室、沖浪浴室，建筑施工模板、儲(chǔ)倉(cāng)建筑，以及太陽(yáng)能利用裝置等等。
2、化學(xué)化工行業(yè)：耐腐蝕管道、貯罐貯槽、耐腐蝕輸送泵及其附件、耐腐閥門、格柵、通風(fēng)設(shè)施，以及污水和廢水的處理設(shè)備及其附件等等。
3、汽車及鐵路交通運(yùn)輸行業(yè)：汽車殼體及其他部件，全塑微型汽車，大型客車的車體外殼、車門、內(nèi)板、主柱、地板、底梁、保險(xiǎn)杠、儀表屏，小型客貨車，以及消防罐車、冷藏車、拖拉機(jī)的駕駛室及機(jī)器罩等；
4、鐵路運(yùn)輸方面：有運(yùn)輸罐、火車窗框、車內(nèi)頂彎板、車頂水箱、廁所地板、行李車車門、車頂通風(fēng)器、冷藏車門、儲(chǔ)水箱，以及某些鐵路通訊設(shè)施等；
5、公路、船艇方面：有交通路標(biāo)、路牌、隔離墩、公路護(hù)欄等等。內(nèi)河客貨船、捕漁船、氣墊船、各類游艇、賽艇、高速艇、救生艇、交通艇，以及玻璃鋼航標(biāo)浮鼓及系船浮筒等等。
6、給排水行業(yè)方面：市政雨排水、市政給水管、市政電力電纜保護(hù)管、市政排污管等等。取水、輸水、凈水及配水項(xiàng)目公用工程以及大型輸調(diào)水工程。
7、電氣工業(yè)及通訊工程方面：有滅弧設(shè)備、電纜保護(hù)管，發(fā)電機(jī)定子線圈和支撐環(huán)及錐殼，絕緣管、絕緣桿，電動(dòng)機(jī)護(hù)環(huán)，高壓絕緣子，標(biāo)準(zhǔn)電容器外殼，電機(jī)冷卻用套管，發(fā)電機(jī)擋風(fēng)板等強(qiáng)電設(shè)備；配電箱及配電盤，絕緣軸，玻璃鋼罩等電器設(shè)備；印刷線路板、天線、雷達(dá)罩等電子工程應(yīng)用。
近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及人民生活水平的提高，許多民用玻璃鋼產(chǎn)品大量地被開發(fā)，例如許多城市雕塑、工藝美術(shù)造型，快餐桌椅、摩托車部件、玻璃鋼花盆、安全帽、高級(jí)游樂設(shè)備、家用電器外殼等，都成功地被大量應(yīng)用。
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玻璃鋼基礎(chǔ)知識(shí)和性能特點(diǎn)
玻璃鋼是近幾十年來發(fā)展迅速的一種復(fù)合材料。玻璃纖維產(chǎn)量的70%都是用來制造玻璃鋼。由于玻璃鋼是一種復(fù)合材料，其性能的適應(yīng)范圍非常廣泛，因此它的市場(chǎng)開發(fā)前景十分廣闊。我國(guó)玻璃鋼工業(yè)經(jīng)過多年來的發(fā)展，已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中取得了成功的應(yīng)用，例如采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽車制造業(yè)、輸調(diào)水行業(yè)等，節(jié)約了不少鋼材，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。
一、玻璃鋼和復(fù)合材料的定義
玻璃鋼學(xué)名纖維增強(qiáng)塑料，俗稱FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料。根據(jù)采用的纖維不同分為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（GFRP），碳纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（CFRP），硼纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料等。玻璃鋼是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強(qiáng)材料，以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是由增強(qiáng)纖維和基體組成。纖維（或晶須）的直徑很小，一般在10μm以下，缺陷較少又較小，斷裂應(yīng)變約為千分之三十以內(nèi)，是脆性材料，易損傷、斷裂和受到腐蝕?；w相對(duì)于纖維來說，強(qiáng)度、模量都要低很多，但可以經(jīng)受住大的應(yīng)變，往往具有粘彈性和彈塑性，是韌性材料。
玻璃鋼（FRP）亦稱作GFRP，即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料，稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或稱為玻璃鋼，不同于鋼化玻璃。
由于所使用的樹脂品種不同，有聚酯玻璃鋼(用玻纖增強(qiáng)的不飽和聚酯樹脂材料)、環(huán)氧玻璃鋼(用玻纖增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂材料)、酚醛玻璃鋼之別。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，性能穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少，耐腐蝕?？梢源驿摬闹圃鞕C(jī)器零件和汽車、船舶外殼等。玻璃鋼材料具有基體樹脂所無法比擬的優(yōu)異性能，例如材料的整體性、高機(jī)械性能、耐沖擊性能、耐腐蝕性能、良好的介電性能和尺寸穩(wěn)定性能以及材料的耐久性等等，這使得玻璃鋼材料在各個(gè)領(lǐng)域，均獲得了廣泛的應(yīng)用。
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復(fù)合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求，需要由兩種或兩種以上的材料復(fù)合在一起，組成另一種能滿足人們要求的材料，即復(fù)合材料。例如，單一種玻璃纖維，雖然強(qiáng)度很高，但纖維間是松散的，只能承受拉力，不能承受彎曲、剪切和壓應(yīng)力，還不易做成固定的幾何形狀，是松軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起，可以做成各種具有固定形狀的堅(jiān)硬制品，既能承受拉應(yīng)力，又可承受彎曲、壓縮和剪切應(yīng)力。這就組成了玻璃纖維增強(qiáng)的塑料基復(fù)合材料。由于其強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材，又含有玻璃組分，也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能，象玻璃那樣，歷史上形成了這個(gè)通俗易懂的名稱“玻璃鋼”，這個(gè)名詞是由原國(guó)家建筑材料工業(yè)部部長(zhǎng)賴際發(fā)同志于1958 年提出的，由建材系統(tǒng)擴(kuò)至全國(guó)。玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強(qiáng)材料、合成樹脂作粘結(jié)劑的增強(qiáng)塑料，國(guó)外稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料。隨著我國(guó)玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展，作為塑料基的增強(qiáng)材料，已由玻璃纖維擴(kuò)大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等，無疑地，這些新型纖維制成的增強(qiáng)塑料，是一些高性能的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，再用玻璃鋼這個(gè)俗稱就無法概括了?？紤]到歷史的由來和發(fā)展，通常采用玻璃鋼復(fù)合材料，這樣一個(gè)名稱就較全面了。
二、玻璃鋼制品的分類和應(yīng)用領(lǐng)域
玻璃鋼是復(fù)合材料的一種，玻璃鋼材料因其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，已在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建筑、家居家具、廣告展示、工藝禮品、建材衛(wèi)浴、游艇泊船、體育用材、環(huán)衛(wèi)工程、輸調(diào)水工程等等相關(guān)十多個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用，并深受贊譽(yù)，成為材料行業(yè)中新時(shí)代商家的需求寵兒。玻璃鋼制品也不同于傳統(tǒng)材料制品，在性能、用途、壽命屬性上大大優(yōu)于傳統(tǒng)制品。其易造型、可定制、色彩隨意調(diào)配的特點(diǎn)，深受商家和銷售者的青睞，占有越來越大的市場(chǎng)比分，前景廣闊！
常見的玻璃鋼制品分類如下：
1、玻璃鋼罐：玻璃鋼儲(chǔ)罐，鹽酸儲(chǔ)罐，硫酸儲(chǔ)罐，反應(yīng)罐，防腐儲(chǔ)罐，化工儲(chǔ)罐，運(yùn)輸儲(chǔ)罐，食品罐，消防罐等；
2、玻璃鋼管：玻璃鋼夾砂管，玻璃鋼風(fēng)管，玻璃鋼電纜管，玻璃鋼頂管，玻璃鋼工藝管、玻璃鋼加筋管等；
3、塔器：干燥塔，洗滌塔，脫硫塔，酸霧凈化塔，交換柱等；
4、衛(wèi)生間：衛(wèi)生間底盤，衛(wèi)生間頂板；
5、汽車及鐵路交通運(yùn)輸行業(yè)：汽車殼體及其他部件，全塑微型汽車，大型客車的車體外殼、車門、內(nèi)板、主柱、地板、底梁、保險(xiǎn)杠、儀表屏，小型客貨車，以及消防罐車、冷藏車、拖拉機(jī)的駕駛室及機(jī)器罩；
6、電氣、通訊行業(yè)：有滅弧設(shè)備、發(fā)電機(jī)定子線圈和支撐環(huán)及錐殼，絕緣管、絕緣桿，電動(dòng)機(jī)護(hù)環(huán)，高壓絕緣子，標(biāo)準(zhǔn)電容器外殼，電機(jī)冷卻用套管，發(fā)電機(jī)擋風(fēng)板；配電箱及配電盤，絕緣軸，玻璃鋼罩；印刷線路板、天線、雷達(dá)罩；
7、其他：角鋼，線槽，拉擠型材，三通，四通，玻璃鋼格柵等。
玻璃鋼的應(yīng)用領(lǐng)域：
具體有如下這些行業(yè)：黑色冶金業(yè)、有色冶金業(yè)、電力行業(yè)、煤炭業(yè)、石油化工、化學(xué)工業(yè)、機(jī)電工業(yè)、紡織工業(yè)、汽車及摩托車制造業(yè)、鐵路業(yè)、船舶工業(yè)、建筑業(yè)、輕工業(yè)、食品工業(yè)、電子工業(yè)、郵電業(yè)、文化、體育及娛樂業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生業(yè)，及軍工及民用應(yīng)用等各個(gè)方面的應(yīng)用領(lǐng)域。
涉及這些產(chǎn)業(yè)部門應(yīng)用的主要玻璃鋼產(chǎn)品類別，有：礦山通風(fēng)設(shè)備、煉焦及相關(guān)設(shè)備、稀土冶煉及鐵合金冶煉相關(guān)設(shè)備、冷軋及電鍍?cè)O(shè)備，輸變電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、火力發(fā)電用水管、冷卻水設(shè)備、電力管理及維修工器具，煤礦鳳筒、隔爆水袋、防爆裝置，石油開采相關(guān)部件及設(shè)備、石油化工設(shè)備，化工設(shè)備、化工建筑用材、礦山通風(fēng)設(shè)備，電動(dòng)機(jī)部件、零配件、電鍍?cè)O(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)及部件，紡織印染設(shè)備、設(shè)施及部件，汽車制造用材及部件、汽車維修用材、摩托車制造用材及部件，鐵路機(jī)車車輛用材及相關(guān)設(shè)施、鐵路信號(hào)系統(tǒng)用材及相關(guān)部件，各種各類江河湖海船艇、大型鋼船艇配套零部件及附屬設(shè)施，建筑設(shè)施及用材、衛(wèi)生間、廚房、門窗、波形瓦、冷卻塔、建筑通風(fēng)空調(diào)設(shè)施、建筑模板等，輕工日用化學(xué)及造紙業(yè)用的相關(guān)設(shè)施、家用電器、酒類、制革、家俱用材，食品貯罐用途，電子工業(yè)用設(shè)備、生活消費(fèi)品用材及電子設(shè)備配件，郵電電信器材配套設(shè)施，體育器械、游樂器材及相關(guān)設(shè)施，農(nóng)業(yè)噴灌設(shè)備、暖房溫室、農(nóng)機(jī)具配件、冷庫(kù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖，商業(yè)柜臺(tái)、商業(yè)包裝箱、商用冷藏庫(kù)，醫(yī)藥工業(yè)設(shè)施及醫(yī)療衛(wèi)生用途等等。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及人民生活水平的提高，許多民用玻璃鋼產(chǎn)品大量地被開發(fā)，例如許多城市雕塑、工藝美術(shù)造型，快餐桌椅、摩托車部件、玻璃鋼花盆、安全帽、高級(jí)游樂設(shè)備、家用電器外殼等，都成功地被大量應(yīng)用。
可制作玻璃鋼瓦，又稱透明瓦.是和鋼結(jié)構(gòu)配套使用的采光材料，其主要由高性能上膜、強(qiáng)化聚脂和玻璃纖維組成，其中上膜要起到很好的抗紫外線抗靜電的作用，抗紫外線是為了保護(hù)FRP采光板的聚酯不發(fā)黃老化，過早失透光特性?？轨o電是為了保證表面的灰塵輕易被雨水沖走或被風(fēng)吹走，維持清潔美觀的表面。由于其穩(wěn)定的質(zhì)量、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)，深受顧客的歡迎，產(chǎn)品可廣泛使用在工業(yè)/商業(yè)/民用建筑額屋面和墻面。
電影界用來做道具，既方便快捷，又省成本．可以仿制很多種材料效果．受到人們的歡迎．化工廠也采用酚醛樹脂的玻璃鋼代替不銹鋼做各種耐腐蝕設(shè)備，大大延長(zhǎng)了設(shè)備壽命。玻璃鋼無磁性，不阻擋電磁波通過。用它來做導(dǎo)彈的雷達(dá)罩，就好比給導(dǎo)彈戴上了一副防護(hù)眼鏡，既不阻擋雷達(dá)的“視線”，又起到防護(hù)作用 。許多導(dǎo)彈和地面雷達(dá)站的雷達(dá)罩都是玻璃鋼制造的。
進(jìn)入21世紀(jì)，根據(jù)玻璃鋼的良好的透波性，這個(gè)方面的性能，隨著手機(jī)通訊的廣泛流行，玻璃鋼廣泛被應(yīng)用于制造2G和3G天線外罩，玻璃鋼以其良好的可成形性能，外觀的可美化性，起到了很好的小區(qū)美化作用，這方面的產(chǎn)品有方柱線罩，仿真石，野外應(yīng)用的美化樹等玻璃鋼還為提高體育運(yùn)動(dòng)的水平立下了汗馬功勞。自從有撐竿跳高這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)以來，運(yùn)動(dòng)員使用木制撐竿創(chuàng)造的最高紀(jì)錄是3.05米。后來使 用了竹竿。到一九四二年，把紀(jì)錄提高到了4.77米。竹竿的優(yōu)點(diǎn)是輕而富有彈性，欠缺之處是下端粗而上端細(xì)，再要提高記錄有很大困難 ，于是人們又用鋁合金竿代替竹竿，它雖然輕而牢固，但彈性不足。這樣，從一九四二年到一九五七年，十五年時(shí)間，撐竿跳高的最高紀(jì)錄僅僅提高了1厘米。但自從新的玻璃鋼撐竿出現(xiàn)以后，由于它輕而富于彈性，紀(jì)錄飛速上升，如今的撐桿跳高紀(jì)錄已經(jīng)超過了6.0米大關(guān)。
在今天，玻璃鋼也被大量應(yīng)用在人們的生活方面，由于它的某些特殊品種仍能保留許多玻璃的優(yōu)點(diǎn)，如透明性 ，于是人們用它作為窗戶玻璃，既能遮擋陽(yáng)光中的紫外線，又能使居室明亮。人們還把它用來制作各種堅(jiān)固耐用的生活日常用品。如浴具、廚房用具、梳洗用具等。
三、玻璃鋼材料的性能特點(diǎn)
1、玻璃鋼材料的性能優(yōu)點(diǎn)
(1) 輕質(zhì)高強(qiáng)
玻璃鋼相對(duì)密度在1.6~2.1之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可是拉伸強(qiáng)度卻接近，甚至超過碳素鋼，強(qiáng)度可以與高級(jí)合金鋼相比。因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中，具有卓越成效。通過使用微機(jī)控制電?萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度能達(dá)到400Mpa以上。
(2) 耐腐蝕
FRP是良好的耐腐材料，對(duì)大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。它已應(yīng)用到化工防腐的各個(gè)方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。
(3) 電性能好
FRP是優(yōu)良的絕緣材料，可用來制造絕緣體，高頻下仍能保證良好介電性，微波透過性良好，已廣泛用于雷達(dá)天線罩。
(4) 熱性能良好
FRP熱導(dǎo)率低，室溫下為1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時(shí)超高溫情況下，玻璃鋼是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料，能保護(hù)宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。需要注意的是，玻璃鋼的長(zhǎng)期耐溫性差。
(5) 可設(shè)計(jì)性好
可以根據(jù)需要，靈活地設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品來滿足使用要求，可以使產(chǎn)品有很好的整體性，如：可以設(shè)計(jì)出耐腐的、耐瞬時(shí)高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強(qiáng)度的、介電性好的等等。
(6) 工藝性優(yōu)良
可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來靈活地選擇成型工藝。工藝簡(jiǎn)單，可以一次成型，經(jīng)濟(jì)效果突出，尤其對(duì)形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品，更能突出它的工藝優(yōu)越性。
2、玻璃鋼材料的性能缺點(diǎn)
(1) 彈性模量低
FRP的彈性模量比木材大兩倍，但比鋼（E=2.1×105）小10倍，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足，容易變形。因此可以做成薄殼結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)，也可通過高模量纖維或者做加強(qiáng)筋等形式來彌補(bǔ)。
(2) 長(zhǎng)期耐溫性差
一般FRP不能在高溫下長(zhǎng)期使用，通用聚酯FRP在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降，一般只在100℃以下使用；通用型環(huán)氧FRP在60℃以上，強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂，使長(zhǎng)期工作溫度在200~300℃是可能的。若想測(cè)試FPR制品在高溫下的物理性能變化，可使用配備有高低溫箱的微機(jī)控制電?萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，其中高低溫箱可為試驗(yàn)提供－70℃~350℃區(qū)間內(nèi)的環(huán)境溫度。
(3) 老化現(xiàn)象
老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷，F(xiàn)RP也不例外，玻璃鋼在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。
(4) 剪切強(qiáng)度低
玻璃鋼層間剪切強(qiáng)度是靠樹脂來承擔(dān)的，所以很低?？梢酝ㄟ^選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力，最主要的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免使層間受剪。
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復(fù)合材料在海洋船舶的應(yīng)用
摘要：首先給出了復(fù)合材料的定義，然后分析了船用復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)，最后闡述了復(fù)合材料在海洋船舶中的應(yīng)用，并探討我國(guó)船用復(fù)合材料發(fā)展存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；海洋船舶；樹脂基復(fù)合材料；玻璃鋼；室內(nèi)裝飾
由2種或者2種以上具有不同物理特性和化學(xué)特性的物質(zhì)互相組合而成的固體材料被統(tǒng)稱為復(fù)合材料。復(fù)合材料中的各種組成部分在組合后仍然保留其獨(dú)立性，但是復(fù)合材料的物理和化學(xué)性能不是兩種或者幾種材料性能的簡(jiǎn)單疊加，而是更優(yōu)于組成材料的特性。為了確保組成復(fù)合材料的物質(zhì)特性的連續(xù)性，通過增強(qiáng)材料將其進(jìn)行粘合、固定，并使材料保持特定的形狀。此外，復(fù)合材料存在分散性，具有分散性的物質(zhì)可以在復(fù)合材料機(jī)制的支撐下確保材料的強(qiáng)度和剛度，分散性物質(zhì)在復(fù)合材料中是以獨(dú)立形態(tài)存在的，它可以是纖維或者粒狀物。按組合成分不同，可以將復(fù)合材料分為聚合物基體復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料和無機(jī)非金屬基復(fù)合材料。聚合物基復(fù)合材料多為高分子聚合物；金屬基復(fù)合材料是指基體為金屬的復(fù)合材料，包含鋁基、鐵基等復(fù)合材料；無機(jī)非金屬基復(fù)合材料多為陶瓷材料。
1、船用復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)
復(fù)合材料較之于傳統(tǒng)船舶制造材料的優(yōu)勢(shì)是十分突出的，特別是在高質(zhì)量船體打造領(lǐng)域，復(fù)合材料在強(qiáng)度、質(zhì)量、耐腐蝕性能和耐磨損方面是十分出色的。在船舶制造行業(yè)中，復(fù)合材料已經(jīng)開始逐漸替代傳統(tǒng)船舶材料而成為主要的船舶制造材料。在新的時(shí)代形勢(shì)下，為了提升船舶的航速和攻擊能力，需要對(duì)船體進(jìn)行減重，這樣可以有效提升船舶的靈活性，同時(shí)還能節(jié)約燃料。運(yùn)用復(fù)合材料打造船舶便能很好地達(dá)到這個(gè)效果。相關(guān)資料表明，同規(guī)模的復(fù)合材料船艦質(zhì)量?jī)H為鋼質(zhì)船艦的一半。復(fù)合材料的突出優(yōu)勢(shì)還表現(xiàn)在它的無磁性干擾上，將這一特性應(yīng)用到掃雷艇和獵雷艇上，往往能取得超乎想象的效果。除此之外，復(fù)合材料的沖擊韌性和隔熱性能也十分優(yōu)秀，這為船體的無縫連接提供了保障。在制作加工方面，復(fù)合材料更易于成型，使得船舶的制造工序更加簡(jiǎn)單，有利于成本的控制。復(fù)合材料打造的船舶在維修養(yǎng)護(hù)上也具有傳統(tǒng)船舶無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，即維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單、使用壽命更長(zhǎng)。
2、復(fù)合材料在海洋船舶中的應(yīng)用
2.1樹脂基復(fù)合材料在船體結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用
有些類型的船舶對(duì)船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度有非常高的要求，而使用纖維增強(qiáng)熱固性塑料便能滿足這些要求，常見的是玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂，這種材料的強(qiáng)度十分大，其強(qiáng)度大約是鋼的2倍~3倍，同時(shí)還兼具塑料的特性，即介電性和耐蝕性。另外，很多復(fù)合材料都應(yīng)用了高性能纖維這種原材料，常見的有綸纖維、碳纖維和超高分子量聚乙烯，這些材料的比強(qiáng)度和比模量較高。目前常用的基體樹脂主要有不飽和聚酯（鄰苯型、間苯型和雙酚型3種）、乙烯基酯、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂這幾種，其在各種類型的船艇中有著廣泛的應(yīng)用，例如游艇、快艇、高性能賽艇、救生艇和巡邏艇等。
2.2玻璃鋼/復(fù)合材料在船舶中應(yīng)用
玻璃鋼/復(fù)合材料（以下簡(jiǎn)稱FRP/CM）是一種理想的新穎結(jié)構(gòu)/功能材料，這種材料的綜合性能較為優(yōu)秀，是鋼、鋁這些均質(zhì)材料無法比擬的。FRP/CM的優(yōu)良性能使其更適合應(yīng)用在中小型船舶建造上，例如中小型隱身船舶。此外，這種材料不僅可以作為結(jié)構(gòu)隱身材料，還是十分優(yōu)秀的上層建筑材料。
2.3復(fù)合材料推進(jìn)系統(tǒng)
1）復(fù)合材料螺旋槳艦艇的螺旋槳常使用鎳鋁銅合金材料，其抗腐蝕性和屈服度都十分優(yōu)秀，但其缺陷也很明顯，例如加工葉片成本過高、聲學(xué)阻尼性較差、振動(dòng)噪聲大等。而復(fù)合材料螺旋槳不僅具有維修保養(yǎng)費(fèi)用低、強(qiáng)高模、耐腐蝕、耐輻射等特點(diǎn)，還能夠推遲螺旋槳的空化起始速度、降低磨損率，極大地了改善螺旋槳的阻尼性能。2）復(fù)合材料推進(jìn)器使用復(fù)合材料（如CF/環(huán)氧樹脂）代替鋼來制造推進(jìn)軸，能夠大大減輕同尺寸推進(jìn)軸的重量，并可減少近1/4的制造成本。復(fù)合材料推進(jìn)軸在抗腐蝕、抗疲勞和降低噪音等方面的表現(xiàn)也十分突出。
2.4船舶室內(nèi)裝飾材料
當(dāng)前船舶的室內(nèi)裝飾中也用到大量的復(fù)合板材，例如墻板、屋頂板和車箱體等。這極大地?cái)U(kuò)展了復(fù)合材料在海洋船舶中的應(yīng)用。蜂窩夾心、泡沫夾心復(fù)合材料是復(fù)合材料中較具代表性的，這些材料具有保溫性能良好、質(zhì)量?jī)?yōu)良和剛度強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于一些對(duì)剛度、隔熱性能要求較高，但是受力不大的部件。
2.5復(fù)合材料管道系統(tǒng)
船舶管道系統(tǒng)的常用材料是黃銅，但是隨著船舶建造業(yè)的發(fā)展與擴(kuò)大，黃銅管已經(jīng)不能滿足當(dāng)前船舶的應(yīng)用要求，而具備的優(yōu)良性能的復(fù)合材料更適合應(yīng)用于船舶管道系統(tǒng)。
3、我國(guó)船用復(fù)合材料發(fā)展存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)
3.1我國(guó)船用復(fù)合材料發(fā)展存在的問題
1）高性能、低成本的船舶用復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造成本問題多年以來一直是船舶復(fù)合材料應(yīng)用的短板。當(dāng)前，大部分復(fù)合材料都是由樹脂浸漬增強(qiáng)材料制造的，這項(xiàng)工藝的周期很長(zhǎng)，并且屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，因此生產(chǎn)成本較高。隨著當(dāng)前船舶復(fù)合材料應(yīng)用的增加，迫切需要高質(zhì)量、低成本的復(fù)合材料，這需要引進(jìn)大量的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，并且需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)，如此才能有利于預(yù)估和控制復(fù)合材料的制作成本。
2）船用復(fù)合材料可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)和指標(biāo)體系當(dāng)船舶結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊、振動(dòng)、碰撞和火災(zāi)時(shí)，極易失效，然而目前還沒有能夠確定其是否失效的分析工具。另外，復(fù)合材料具有顯著的各向異性，縮放規(guī)則也不是簡(jiǎn)單的?；诖耍瑥?fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬材料。
3）船用復(fù)合材料性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累復(fù)合材料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累較為缺乏，這使得其在船舶上的應(yīng)用受到了一定的阻礙。復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能需要滿足很多嚴(yán)格的規(guī)定，包括其物理力學(xué)性能、環(huán)境老化性能、抗氣流沖擊性能、抗水下振動(dòng)損壞性能、防火性能（可燃性、明火、煙塵、毒性、結(jié)構(gòu)整體性）、碎片/彈道保護(hù)性能和雷達(dá)/聲納性能。然而，當(dāng)前極其缺乏能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)這些性能的數(shù)據(jù)，如果單單依靠測(cè)試來確定復(fù)合材料的性能指標(biāo)，那么無疑會(huì)是一項(xiàng)既漫長(zhǎng)又需投入大量資金的工作。因此，如何評(píng)價(jià)復(fù)合材料的安全性和可靠性，這是當(dāng)前船舶用復(fù)合材料發(fā)展中的一個(gè)十分重要的問題。
3.2船用復(fù)合材料發(fā)展趨勢(shì)
海洋船舶制造中應(yīng)用復(fù)合材料具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)，要想進(jìn)一步拓展應(yīng)用，關(guān)鍵是要加快復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和研發(fā)進(jìn)程。我國(guó)海洋船舶復(fù)合材料未來發(fā)展的最重要一步是改進(jìn)設(shè)計(jì)工藝。復(fù)合材料要向著高性能、低成本的方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)上需要完成從非承力結(jié)構(gòu)向主/次承力結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，這樣才能繼續(xù)拓展復(fù)合材料的應(yīng)用范疇，使其能夠在海洋船舶制造中得到大規(guī)模的應(yīng)用。另外，還要注重復(fù)合材料與其他金屬材料的聯(lián)合使用，例如與鋼結(jié)構(gòu)的聯(lián)合技術(shù)。此外，需制定關(guān)于船用復(fù)合材料的統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在復(fù)合材料小樣性能基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究復(fù)合材料的典型結(jié)構(gòu)單元和模型，詳細(xì)測(cè)試并深入研究材料的抗老化性能、抗疲勞性、阻燃性、防爆性和抗沖擊性能，形成完整的復(fù)合材料試驗(yàn)檢測(cè)體系，有效推動(dòng)復(fù)合材料在船舶上的規(guī)?；瘧?yīng)用。需研究船用復(fù)合材料制作工藝的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，分析和歸納復(fù)合材料應(yīng)用的典型部位，進(jìn)行海洋環(huán)境條件下的性能試驗(yàn)研究?？赏ㄟ^實(shí)驗(yàn)室模擬海洋環(huán)境，加速?gòu)?fù)合材料的性能試驗(yàn)，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)，建立壽命預(yù)測(cè)模型，形成完整的復(fù)合材料海洋性能評(píng)價(jià)程序、流程和具體方法，為復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)用和維護(hù)等提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
4、結(jié)束語(yǔ)
綜上，復(fù)合材料在經(jīng)過50多年的發(fā)展和應(yīng)用后已經(jīng)初具規(guī)模，當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)建成100多艘復(fù)合材料船舶，同時(shí)擁有近500多家與復(fù)合材料船舶相關(guān)的制造商。復(fù)合材料在船舶制造業(yè)發(fā)揮著不可替代的作用，其具備的優(yōu)點(diǎn)和特性使其應(yīng)用廣泛。復(fù)合材料雖然具備良好的性能，但其制造成本較高，因而制約著它的發(fā)展。因此，加強(qiáng)對(duì)復(fù)合材料制造技術(shù)的研究，制造出成本低廉且質(zhì)量?jī)?yōu)異的復(fù)合材料是當(dāng)前需要重點(diǎn)考慮的問題。
參考文獻(xiàn)：
[1]肇研,余啟勇,董麒,等.中國(guó)海洋工程復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀與思考[J].新材料產(chǎn)業(yè),2013(11):26-30.
[2]李江濤,羅凱,曹明法.復(fù)合材料及其在艦船中應(yīng)用的最新進(jìn)展[J].船舶,2013(1):10-16.
[3]張國(guó)騰,陳蔚崗,唐桂云.復(fù)合材料輕量化技術(shù)在艦船制造領(lǐng)域的應(yīng)用[J].纖維復(fù)合材料,2010(1):31-35.
作者：李健 洪術(shù)華 沈金平 單位：上海船舶設(shè)備研究所
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乙烯基樹脂、環(huán)氧、呋喃、水玻璃的優(yōu)缺點(diǎn)各有哪些？
作為抹面材料（也就是0.3～0.5mm厚的涂層）時(shí)，乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂和水玻璃的區(qū)別和各自優(yōu)缺點(diǎn)。
1、乙烯基樹脂VER最后做0.3～0.5mm的涂層，是目前這些樹脂里面最容易固化出問題的樹脂，因?yàn)樽杂苫袒切枰獰崃康模×?，熱量容易散發(fā)掉，當(dāng)然通過調(diào)整藍(lán)白水固化配方以及采用一些特殊面涂的乙烯基品種，是可以解決這些問題的。
優(yōu)點(diǎn)和前面說的一樣：耐腐蝕性能好。需要特別說明的一點(diǎn)是：乙烯基樹脂作為抹面樹脂時(shí)，通常需要加入液蠟以提高面涂的固化程度，不加的話，容易發(fā)粘，并且固化太慢。
2、環(huán)氧樹脂EPR是幾個(gè)樹脂里面作為抹面，或者涂層而言，固化最容易控制的一個(gè)。也經(jīng)常作為面涂來用，但不是用于重腐蝕環(huán)境下，一般適用于地坪、一般涂層領(lǐng)域。越薄，固化度越低。但環(huán)氧作為抹面材料，固化后，表面光澤是最好的。施工起來很容易。
3、呋喃樹脂和水玻璃基本不作為抹面樹脂使用。
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最后簡(jiǎn)要說作為玻璃鋼材料（含整體玻璃鋼和玻璃鋼襯里）時(shí)，乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂區(qū)別和各自優(yōu)缺點(diǎn)。水玻璃是無機(jī)材料，不可作為玻璃鋼用。
1、乙烯基樹脂VER作為玻璃鋼樹脂是目前市面重防腐整體玻璃鋼設(shè)備，重防腐玻璃鋼襯里的最主流的選擇方案。
優(yōu)點(diǎn)：耐腐蝕性能、耐溫、強(qiáng)度、韌性、模量、操作性能、粘結(jié)性能等幾個(gè)綜合起來，是目前重防腐玻璃鋼樹脂里面最好的，是目前呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂所不能媲美的。
缺點(diǎn)，不能說是缺點(diǎn)，只能說不足，相比其他幾個(gè)樹脂而言都算不了什么，并且現(xiàn)在市面上主流的乙烯基樹脂廠家基本已經(jīng)有能力解決所謂的韌性、固化難控制這些問題，外企自不說，國(guó)內(nèi)的上緯（臺(tái)灣也是中國(guó)的，我心里上緯一直就是中國(guó)人的企業(yè)）、華昌、富晨，當(dāng)然也包括歐揚(yáng)化工，都完全能解決這些所謂的問題。
2、環(huán)氧樹脂作為玻璃鋼而言，優(yōu)勢(shì)在于電性能等、韌性、模量等，優(yōu)勢(shì)不在重防腐性能，所以環(huán)氧玻璃鋼在民用行業(yè)，電器行業(yè)用得很多，加上粘度大常溫做大型玻璃鋼制品以及現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)很麻煩，所以幾乎在市面上看不到整體玻璃鋼重防腐的，來用環(huán)氧樹脂做。
作為玻璃鋼襯里時(shí)，環(huán)氧樹脂由于粘結(jié)性能，常溫下的耐堿性很好，施工又方便，所以用的人很多，在一些不是腐蝕很苛刻的情況下，比如一般的污水什么的，地坪什么的，環(huán)氧還是最佳選擇。溫度60度以上的玻璃鋼襯里，或者強(qiáng)酸，或者里面有有機(jī)溶劑，那么不要指望環(huán)氧去做了。
3、呋喃樹脂可以作為玻璃鋼樹脂來用，但相比環(huán)氧、乙烯基、不飽和而言，實(shí)在太麻煩（固化劑是酸性的），性價(jià)比太低，所以市面上幾乎看不到呋喃樹脂作為玻璃鋼樹脂去用，而是作為商品級(jí)的呋喃膠泥去用。
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為什么要安裝加油站雙層油罐？
1、前沿
現(xiàn)在許多的地方都將傳統(tǒng)油罐更換成了雙層油罐，這種油罐大大延長(zhǎng)了使用的時(shí)間，而且雙層的設(shè)計(jì)更加科學(xué)安全，在很大的程度上減少了漏油事件的發(fā)生，而且使用加油站雙層油罐還能夠減少資本的投入。
目前國(guó)內(nèi)加油站大多采用的是單層鋼制埋地儲(chǔ)罐，鋼制儲(chǔ)罐目前普遍存在下列問題：
1.傳統(tǒng)的防腐措施使得其使用壽命較短，通常只有7～10年之間。
2.儲(chǔ)罐埋地后，無法得知其是否存在滲露現(xiàn)象，存在安全隱患。
3.因?yàn)槭褂脡勖^短，造成重復(fù)投資。
2、雙層儲(chǔ)罐其具有的特性
1.安全特性：鋼制強(qiáng)化玻璃纖維制雙層結(jié)構(gòu)，在內(nèi)部鋼殼與外部強(qiáng)化玻璃纖維層之間采用專利加工方法，使內(nèi)外層之間產(chǎn)生3.5mm的空隙，即使內(nèi)殼產(chǎn)生泄漏，也能保證所容危險(xiǎn)物僅在空隙中流動(dòng)，不會(huì)溢出外界污染環(huán)境；內(nèi)層——采用6mm～8mm厚的特種鋼板制造，與普通的厚度僅5mm的單層儲(chǔ)罐相比，強(qiáng)度大大提高；外層——強(qiáng)化玻璃纖維層，厚度達(dá)到4mm以上，具有很強(qiáng)的耐腐蝕性、耐電蝕性；雙層之間采用專利工藝技術(shù)，使其達(dá)到3.5mm的空隙，從根源上杜絕安全隱患的存在；
2.環(huán)保特性：普通單層鋼制儲(chǔ)罐因?yàn)槌Ｄ曷裼诘叵?，?huì)受到地下水氣的侵蝕以及電解腐蝕；雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)有3.5mm的空隙，外層FRP保證了泄漏物不會(huì)直接滲漏污染土壤和水源；外層FRP不會(huì)與地下水、鹽水等產(chǎn)生電解腐蝕現(xiàn)象；外層FRP不會(huì)與汽油、柴油、含鉛汽油產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象；泄漏檢測(cè)儀能夠24小時(shí)全程監(jiān)控，杜絕污染隱患；泄露檢測(cè)系統(tǒng)，便于儲(chǔ)罐的檢測(cè)和維護(hù)，保護(hù)了土壤的原生態(tài)環(huán)境。
3.經(jīng)濟(jì)特性：S/F雙層儲(chǔ)罐的高安全、高環(huán)保性能也間接降低了用戶的使用成本，使用該產(chǎn)品后能夠不需要建造地下儲(chǔ)油室，儲(chǔ)罐可以直接埋于地下使用，S/F雙層儲(chǔ)罐的使用壽命是普通儲(chǔ)罐的3～5倍，至少可保證安全使用30年。
4.安裝便捷，大大縮短工期，減少成本投入。S/F雙層儲(chǔ)罐的維護(hù)需求是普通儲(chǔ)罐的1/10，大大節(jié)約了維護(hù)投入成本；S/F雙層儲(chǔ)罐的使用率與單層儲(chǔ)罐相比有較大的提高，保證了設(shè)備的高效率使用，產(chǎn)品性價(jià)比高；S/F雙層儲(chǔ)罐的高效使用，大大保護(hù)和節(jié)約了能源，免去了能源泄漏帶來的嚴(yán)重?fù)p失。
玻璃鋼儲(chǔ)罐在國(guó)外加油站的應(yīng)用情況以及目前國(guó)內(nèi)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，指出玻璃鋼儲(chǔ)罐與鋼質(zhì)儲(chǔ)罐相比具有壽命長(zhǎng)、防腐性能好、電絕緣性好、自重輕、易制作、易清洗、免維護(hù)、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)達(dá)國(guó)家有玻璃鋼儲(chǔ)罐替換鋼質(zhì)儲(chǔ)油罐的趨勢(shì)，認(rèn)為我國(guó)加油站也適宜推廣玻璃鋼儲(chǔ)罐。
我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》規(guī)定，汽車加油站的汽油和柴油儲(chǔ)罐應(yīng)采用臥式鋼制油罐，并埋地設(shè)置。對(duì)國(guó)外的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于地下鋼制儲(chǔ)罐腐蝕而引起的環(huán)境污染問題時(shí)有發(fā)生。鋼制油罐發(fā)生腐蝕的原因有多種，如儲(chǔ)油罐埋設(shè)于電導(dǎo)率及含鹽量高的土壤環(huán)境中，地下水位較高，土壤中的雜散電流作用導(dǎo)致罐體外部腐蝕；儲(chǔ)罐內(nèi)冷凝水的存在也容易造成內(nèi)部腐蝕。嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致油料泄漏，從而造成土壤與地下水源的污染，甚至引起火災(zāi)爆炸、人身傷亡事故。
美國(guó)環(huán)境保護(hù)局負(fù)責(zé)管轄有關(guān)地下汽油罐及化學(xué)品儲(chǔ)罐因防腐產(chǎn)生的泄漏問題，規(guī)定有關(guān)公司須為泄漏所引起的損害購(gòu)買責(zé)任保險(xiǎn)，以便做出賠償。這一規(guī)定充分考慮了公眾對(duì)飲用水污染的憂慮。很多研究顯示鋼制儲(chǔ)油罐泄漏的最大原因仍是罐身腐蝕。目前雖有多種技術(shù)可以減輕油罐腐蝕速度，如加雙層殼、塑料板加襯等，但均不能完全做到使鋼罐不腐蝕，因此提高儲(chǔ)罐本身的防腐性能才是最有效的措施。為提高儲(chǔ)油罐的防腐性能，工程界一直在努力尋找新材料以解決其腐蝕問題。
玻璃鋼儲(chǔ)油罐是以熱固性樹脂為基體材料，玻璃纖維為增強(qiáng)材料復(fù)合而成的整體耐腐蝕玻璃鋼化工設(shè)備。玻璃鋼儲(chǔ)罐的復(fù)合結(jié)構(gòu)通常由內(nèi)表層（也稱耐腐蝕層）、次內(nèi)層（也稱中間耐腐蝕層）、結(jié)構(gòu)層以及外表層組成。次內(nèi)層除了作為耐腐蝕層外，更重要的是它可以保護(hù)內(nèi)表層；結(jié)構(gòu)層的主要功能是承受荷載；外表層則可以保護(hù)罐體不受外界機(jī)械損傷和防止老化，通常與結(jié)構(gòu)層結(jié)合在一起。玻璃鋼儲(chǔ)罐與鋼制儲(chǔ)罐相比具有壽命長(zhǎng)、防腐蝕性能好、電絕緣性好、自重輕、易制作、易清洗、免維護(hù)、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。
3、雙層儲(chǔ)罐的應(yīng)用
1.國(guó)外應(yīng)用情況
美國(guó)、歐洲以及東南亞等眾多國(guó)家已經(jīng)大規(guī)模使用由間苯樹脂及玻璃纖維制作的地下玻璃鋼儲(chǔ)罐。Union Oil公司發(fā)現(xiàn)由歐文思&康寧纖維公司生產(chǎn)的第一只玻璃鋼埋地儲(chǔ)油罐在使用26年后仍具有原始強(qiáng)度，經(jīng)過測(cè)試、重新鑒定后可以繼續(xù)使用)30年。目前歐洲的玻璃鋼制造廠擔(dān)保其生產(chǎn)的玻璃鋼儲(chǔ)罐使用年限為)30~50年。
眾多的實(shí)驗(yàn)測(cè)試已經(jīng)證實(shí)玻璃鋼儲(chǔ)油罐作為地下儲(chǔ)油罐的可行性?；疊P工從芝加哥一座廢棄的加油站挖掘出使用時(shí)間超過25年的一個(gè)玻璃鋼儲(chǔ)油罐，它是1960年中期BP化工與BP石油公司共同制造的60個(gè)罐中的一個(gè)。它安裝于1963年5月13日，挖掘時(shí)間為1988年8月11日。挖掘地區(qū)看不到有汽油滲進(jìn)土壤的痕跡，也沒有發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)受侵蝕的跡象。挖掘過程中起重臂以儲(chǔ)罐本身的一個(gè)外管作為支撐點(diǎn)，表明儲(chǔ)罐仍具有足夠的結(jié)構(gòu)剛度與完整性。以此估計(jì)該儲(chǔ)罐還可以再使用25年。說明由非金屬材料樹脂及玻璃纖維復(fù)合而成的玻璃鋼儲(chǔ)罐具有優(yōu)異的防腐性能。
2.在國(guó)內(nèi)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
目前國(guó)內(nèi)隨著油田進(jìn)入開發(fā)后期，開采出的原油綜合含水率逐年上升，為解決管道腐蝕和結(jié)垢問題，在油田地面注水管道、油氣集輸管道廣泛采用玻璃鋼管道，徹底解決了管道的腐蝕問題，為油田的穩(wěn)定增產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。
我國(guó)油田是較早并大量使用纏繞玻璃鋼儲(chǔ)罐的領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)的大慶、勝利及中原油田等，在上個(gè)世紀(jì)80年代末就廣泛選用纏繞玻璃鋼儲(chǔ)罐。近些年來纏繞玻璃鋼儲(chǔ)罐除在上述幾個(gè)油田繼續(xù)應(yīng)用外，江漢、克拉瑪依等其它油田也越來越多地接受了纏繞玻璃鋼儲(chǔ)罐。目前玻璃鋼儲(chǔ)罐在油田的應(yīng)用數(shù)量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。
在化工領(lǐng)域內(nèi)玻璃鋼管道大多用作工藝管道及長(zhǎng)距離輸送管道。它輸送的介質(zhì)包括了酸、堿、鹽、溶劑及酸堿交替等方面。國(guó)內(nèi)眾多化工企業(yè)如蘇州精細(xì)化工廠、云天化工集團(tuán)等單位均不同程度地選用玻璃鋼儲(chǔ)罐。玻璃鋼儲(chǔ)罐在化工領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)突破了其傳統(tǒng)的儲(chǔ)存功能，在設(shè)備方面也有所涉及。
冶金行業(yè)中玻璃鋼趨向于制成某種設(shè)備使用。如銅陵金屬有限公司使用的DN5500mm填料塔、電霧凝液收集槽，金昌公司使用的DN1200mm機(jī)械釜、銅陵金陵工程使用的 DN4880、DN5500、DN6705mm動(dòng)力波系統(tǒng)均為纏繞玻璃鋼儲(chǔ)罐制成。為了滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，復(fù)旦大學(xué)采用現(xiàn)場(chǎng)成型工藝成功開發(fā)了大型纏繞成型玻璃鋼容器，分別在銅陵金隆銅業(yè)公司、蘇州精細(xì)化工廠、江漢油田、大慶油田、貴州宏福有限公司、云南天然氣化工集團(tuán)等單位應(yīng)用，使用狀況一直良好。在給排水領(lǐng)域玻璃鋼管道用作市政工程的給排水及飲用水管道的實(shí)例較多；而釀造、發(fā)酵行業(yè)廣泛采用玻璃鋼管罐則得益于食品級(jí)樹脂的批量生產(chǎn)及食品級(jí)管罐的成功開發(fā)，主要用于儲(chǔ)存及輸送一些成品、半成品及輔料等；電站（廠）選用玻璃鋼管道主要用作循環(huán)水管、化水管及補(bǔ)給管、雨水管及海水脫硫管等，市場(chǎng)前景十分廣闊。
此外玻璃鋼儲(chǔ)罐在我國(guó)的建筑環(huán)保、制藥、染料、造紙、食品等行業(yè)成功應(yīng)用的實(shí)例也有許多。從眾多用戶反饋的信息來看，玻璃鋼儲(chǔ)罐運(yùn)行安全可靠、能耐受各種惡劣環(huán)境，同時(shí)因儲(chǔ)罐維護(hù)量少而為企業(yè)節(jié)省了大量的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。
3.應(yīng)用玻璃鋼儲(chǔ)罐的相關(guān)問題
（1）目前，發(fā)達(dá)國(guó)家的石油化工廠、城市加油站、采油油田等早已經(jīng)應(yīng)用玻璃鋼儲(chǔ)油罐，歐、美、日等地區(qū)和國(guó)家已經(jīng)將玻璃鋼埋地儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì)成系列產(chǎn)品，供用戶選用。由于玻璃鋼儲(chǔ)油罐具有耐久性、耐腐蝕、抗震性能好等諸多優(yōu)異特性，玻璃鋼儲(chǔ)罐替換鋼制儲(chǔ)油罐是一種必然發(fā)展趨勢(shì)。
（2）玻璃鋼儲(chǔ)罐的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)以原材料費(fèi)、安裝費(fèi)、維修費(fèi)等綜合指標(biāo)來衡量。玻璃鋼儲(chǔ)罐在價(jià)格上一般比鋼制儲(chǔ)罐要高一些，但是其安裝、維修費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)，因此玻璃鋼儲(chǔ)罐遠(yuǎn)期的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益十分明顯。
（3）應(yīng)消除觀望、遲疑態(tài)度，真正正確地認(rèn)識(shí)玻璃鋼儲(chǔ)罐。國(guó)內(nèi)無意應(yīng)用玻璃鋼儲(chǔ)罐的用戶大多認(rèn)為這類非金屬儲(chǔ)罐容易滲漏等。然而引起玻璃鋼儲(chǔ)罐滲漏的原因有許多，其中有原材料的匹配性不好，玻璃鋼儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等方面不合理，玻璃鋼制造過程中每道工序及其具體環(huán)節(jié)上有不合理缺陷，也有原材料和玻璃鋼設(shè)備供應(yīng)質(zhì)量方面的因素等。通過規(guī)范原材料供應(yīng)渠道，加強(qiáng)生產(chǎn)制造過程的質(zhì)量監(jiān)督，采用自動(dòng)化先進(jìn)生產(chǎn)工藝等措施來保證生產(chǎn)質(zhì)量，通過嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)施工、驗(yàn)收規(guī)范以確保設(shè)計(jì)合理，施工優(yōu)質(zhì)，是可以保證使用的安全可靠性的。
（4）經(jīng)過近20年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)玻璃鋼的原材料更加完善配套，現(xiàn)有生產(chǎn)能力及施工工藝可以滿足用戶要求。國(guó)內(nèi)引進(jìn)了玻璃鋼設(shè)備制造生產(chǎn)線和技術(shù)，設(shè)計(jì)制造過程實(shí)現(xiàn)了電腦自動(dòng)控制、機(jī)械纏繞復(fù)合加工成型。目前國(guó)產(chǎn)玻璃鋼儲(chǔ)罐已經(jīng)達(dá)到國(guó)際同期水平，性能優(yōu)于一些進(jìn)口產(chǎn)品，已有產(chǎn)品出口。
4、結(jié)語(yǔ)
由于玻璃鋼儲(chǔ)罐獨(dú)具的諸多優(yōu)點(diǎn)，包括美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家普遍在公路加油站推廣使用玻璃鋼地下油罐。從工程技術(shù)角度來說，國(guó)內(nèi)城市加油站采用玻璃鋼儲(chǔ)罐也已具備條件。國(guó)內(nèi)一些生產(chǎn)廠家擁有規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)和設(shè)備、配套的生產(chǎn)工藝和完善的檢測(cè)手段，確保了玻璃鋼產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，且掌握了從設(shè)計(jì)到施工的成套應(yīng)用技術(shù)，并頒布了相應(yīng)的玻璃鋼儲(chǔ)罐行業(yè)規(guī)范，因此筆者認(rèn)為也適宜在我國(guó)的加油站推廣應(yīng)用。
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連續(xù)纏繞玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管介紹
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連續(xù)纏繞玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管屬于第三代玻璃鋼管道生產(chǎn)工藝，擁有其專有技術(shù)，連續(xù)纏繞玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管生產(chǎn)線是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、動(dòng)力纏繞系統(tǒng)、供料系統(tǒng)、固化系統(tǒng)、切割退管系統(tǒng)、在線檢測(cè)系統(tǒng)及套管接頭生產(chǎn)裝配系統(tǒng)等七大子系統(tǒng)組成，所有系統(tǒng)均在計(jì)算機(jī)的集中聯(lián)動(dòng)控制下自動(dòng)運(yùn)行，具有數(shù)字化、智能化程度高等特點(diǎn)。
連續(xù)纏繞玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管生產(chǎn)工藝是將短切纖維、連續(xù)纖維、樹脂和石英砂等通過科學(xué)配比下料的方式供料，經(jīng)過層層堆疊之后再進(jìn)行高溫固化，故能形成準(zhǔn)三維結(jié)構(gòu)，管壁一體性強(qiáng)，在外壓作用下發(fā)生較大徑向變形時(shí)，管壁結(jié)構(gòu)不易破壞、抗彎曲強(qiáng)度高、抗?jié)B能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是完全區(qū)別于傳統(tǒng)玻璃鋼管道的一次創(chuàng)新性技術(shù)產(chǎn)品。
連續(xù)纏繞玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管（簡(jiǎn)稱CWFP）采用沿軸向布置原材料，經(jīng)過鋼帶每轉(zhuǎn)一周即成型一層，管壁經(jīng)若干個(gè)鋪層疊加而成，單個(gè)鋪層的厚度越薄，其一體性越強(qiáng)，性能越優(yōu)異。
CWFP在環(huán)向纏繞纖維層之間及石英砂層內(nèi)，均勻分布大量的短切纖維，管道強(qiáng)度高，抗?jié)B能力強(qiáng)。
CWFP成型工藝的結(jié)構(gòu)層中，在樹脂的基體充分的浸潤(rùn)下，石英砂和短切纖維、環(huán)向纏繞纖維交織一起，使管壁結(jié)構(gòu)固化成一體，構(gòu)筑成三維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了管壁上下左右的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了管道優(yōu)異的彎曲性能、層間性能、抗疲勞性能以及管道截面的抗密封性能。
CWFP質(zhì)量穩(wěn)定、輕質(zhì)高強(qiáng)、安裝運(yùn)輸快捷方便、水力特性優(yōu)良、節(jié)能效果顯著、工程維修簡(jiǎn)便節(jié)約，適應(yīng)性強(qiáng)，具有優(yōu)異的防腐性能，可降低綜合工程費(fèi)用。
CWFP產(chǎn)品可應(yīng)用于市政給排水、水利輸調(diào)水、電廠系統(tǒng)循環(huán)水、LNG項(xiàng)目循環(huán)水、石油化工廠區(qū)給排水、循環(huán)水、腐蝕介質(zhì)輸送、消防水輸送、農(nóng)業(yè)灌溉、電子、醫(yī)藥給排水、通風(fēng)等領(lǐng)域。，為公司的穩(wěn)步發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提高，奠定了良好的基礎(chǔ)。
