玻璃钢的基本性能——物理性能 -.doc

玻璃钢具有密度小，良好的介电绝缘性能和良好的隔热性能以及吸水性、热膨胀性能等。 一、密度: 玻璃钢密度介于1.52.0之间，只有普通碳钢的1/41/5,比轻金属铝还要轻1/3左右，而机械强度却很高，某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。例如某些环氧玻璃钢，其拉伸、弯曲和压缩强复均达到400MPa 以上。按比强度计算，玻璃钢不仅大大超过普通碳钢，而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。  玻璃钢与几种金属的密度、抗伸强度和比强度比较见表2-6所示. 材料名 密度 拉伸强度（ MPa ） 比强度 高级合金钢 8.0 1280 160 A3钢 7.85 400 50 LY12铝合金 2.8 420 160 铸铁 7.4 240 32 环氧玻璃钢 1.73 500 280 聚酯玻璃钢 1.8 290 160 酚醛玻璃钢 1.8 290 160 比强度：即单位密度下的拉伸强度，也就是材料的抗拉强度与密度之比，用以说明其轻质高强的程度二、电性能：玻璃钢有优良的电绝缘性能，可作为仪表、电机及电器中的绝缘零部件，在高频作用下仍然保持良好的介电性能。在绝缘材料中，用玻璃纤维布代替纸及棉布，可提高绝缘材料的绝缘等级，在用相同树脂的情况下，至少能提高一个等级。玻璃钢占绝缘材料用量的1/31/2,。在一些大型电机中，如12.5万KW 电机，要用几百千克玻璃钢作绝缘材料。此外玻璃钢不受电磁影响，而且有良好的透微波性能下表几种玻璃钢的介电性能： 玻璃钢种类 介电常数 介电损失角正切 丁苯玻璃钢 3.54.0 (3.55.0)*10-3 DAP玻璃钢 4.04.8 (0.9105)*10-2 聚丁二烯玻璃钢 3.54.0 (4.55.5)*10-3 307聚酯玻璃钢 4.04.8 (0.91.5)*10-3 6101环氧玻璃钢 4.75.2 (1.72.5)*10-2 三、热性能玻璃钢有良好的热性能，它的比热大，是金属的倍，导热系数比较低，只是金属材料的1/1001/1000。此外，某些品种玻璃钢的耐瞬时高温性能也十分突出，如酚醛型高硅氧布玻璃钢，在遇极高温度时，产生碳化层，可有效地保护火箭、导弹及宇宙飞船在穿过大气层时需要承受的500010000K 高温及高速气流的作用。表2-8列出了几种材料的热性能。 材料 比热KJ（KgK） 导热系数W/（mK） 线膨胀系数10-5/ 聚酯浇铸体 0.17 0.17 613 铁 0.46 75.6 1.2 铝 0.92 222 2.4 木材 1.38 0.090.19 0.080.16 玻璃钢 1.26 0.40 0.76 由表2-8可以看出，玻璃钢具有良好的热绝缘性能，这是金属材料无法比拟的。四、耐老化性能任何材料都存在老化问题，玻璃钢也不例外，只是速度和程度不同而已。玻璃钢在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下，性能有所下降，在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。但随着科学技术进步，人们可以采取必要的防老化措施，改善使用性能，提高产品的使用寿命。例如玻璃钢放在哈尔滨地区进行自然老化试验，板材拉伸强度下降最少，小于20%；弯曲强度次之，一般不超过30% ；压缩强度下降最多，波动也最大，一般为25%30% 。见下表所示。 力学性能 玻璃钢种类 原始强度（MPa ） 10年后强度 10年后强度 力学性能 玻璃钢种类 原始强度（MPa ） 保留强度（MPa ） 强度下降率（% ） 拉伸强度 环氧 290.77 244.22 16 聚酯 293.21 228.73 22 变曲强度 环氧 330.06 260.68 21 聚酯 292.04 224.91 23 压缩强度 环氧 216.58 160.23 26 聚酯 199.43 139.65 30 变曲模量 环氧 1.73*104 1.11*104 36 聚酯 1.59*104 1.02*104 36 此外，室外风、雨及阳光曝晒，会使玻璃钢表层树脂脱落，应注意定期维护。五、长期耐温性及耐燃性玻璃钢的耐温性及耐燃性取决于所用的树脂，长期的使用温度不能超过树脂的热变形温度。通用的环氧及聚酯玻璃钢，都是易燃的，对于有防火要求的结构物，要用阻燃树脂或加阻燃剂，因此在使用玻璃钢时，应充分注意。一般玻璃钢不能在高温下长期使用。如聚酯玻璃钢在4045以上，环氧玻璃钢在60以上，强度开始下降。近年来出现了一些耐高温的玻璃钢。如脂环族环氧玻璃钢，聚酰亚胺玻璃钢等，但长期工作温度也只能在200-300以内，远较金属的长期使用温度为低。综上所述五个方面的物理性能，可见玻璃钢和金属、陶瓷等材料不同，因此在使用上要发挥其长处，注意合理使用。例如，玻璃钢低温性能好，强度不下降，因此北方冬季虽然室外气温降到4550 ,可玻璃钢并不发脆。一般冷却塔、防雨棚等室外构筑物，在北方冬季里使用仍很安全。相反，玻璃钢在高温环境下要用专门的树脂和配方，例如在100长期使用，就要采用耐高温配方，用专门的工