FRP:纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料,是英文(FiberReinforced Plastics )的縮寫,現(xiàn)有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。中文中玻璃鋼指的就是GFRP。 FRP復(fù)合材料是由纖維材料與基體材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。其中GFRP根據(jù)所使用的樹脂品種不同,有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼等種類。一般FRP具有質(zhì)輕而硬,不導(dǎo)電,機(jī)械強(qiáng)度高,回收利用少,耐腐蝕等特性。
玻璃鋼是一種塑料,是用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料,可用英文字母 FRP表示。塑料,從字面上講,是指可塑性的材料,現(xiàn)在一般是指人造塑料,即由樹脂加上各種添加劑制成的,如果樹脂中沒有添加任何添加劑則不能稱為塑料,只能叫做樹脂。因樹脂有熱塑性和熱固性之分,所以塑料也分為熱塑性和熱固性兩種。如果用玻璃纖維去增強(qiáng)熱塑性塑料,可稱為熱塑性玻璃鋼:如果用玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料,就叫做熱固性玻璃鋼。目前生產(chǎn)的玻璃鋼主要指熱固性而言。如果從材料使用角度來看,F(xiàn)RP是一種復(fù)合材料,如果從其本身的復(fù)合結(jié)構(gòu)來看,把FRP又可以看作一種結(jié)構(gòu)。
FRP有如下特性:
(1)輕質(zhì)高強(qiáng):相對密度在1.5~2.0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,而比強(qiáng)度可以與***合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中,都具有***成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均能達(dá)到400Mpa以上。注:比強(qiáng)度即強(qiáng)度除以密度。
(2)耐腐蝕性能好:FRP是良好的耐腐材料,對大氣、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。已應(yīng)用到化工防腐的各個方面,正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。
(3)電性能好:是優(yōu)良的絕緣材料,用來制造絕緣體。高頻下仍能保護(hù)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。在瞬時超高溫情況下,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。
(5)可設(shè)計性好:① 以根據(jù)需要,靈活地設(shè)計出各種結(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。②可以充分選擇材料來滿足產(chǎn)品的性能,如:可以設(shè)計出耐腐的,耐瞬時高溫的、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:① 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。② 工藝簡單,可以一次成型,經(jīng)濟(jì)效果突出,尤其對形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品,更突出它的工藝優(yōu)越性。