玻璃钢力学性能VIP免费

玻璃钢的基本性能——力学性能玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高，这是金属材料和其它材料无法相比的。这里，我们要提一下强度的概念。强度通常是指单位面积所能承受的最大荷载，超过这个荷载，材料就破坏了。强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和剪切强度。例如说聚酯玻璃钢抗拉强度290MPa,是指每平方厘米截面可承受2900Kg的拉力。玻璃钢轻质高强的性能，来源于较低的树脂密度（浇铸体密度1.27左右）以及玻璃纤维的高抗伸强度（普通钢材的5倍以上）。玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。从高树脂含量的玻璃毡制品到低树脂含量的玻璃钢缠绕制品（密度2.2）,玻璃钢的密度只有普碳钢的1/4-1/5,比铝还轻1/3左右。玻璃经高温熔融、快速拉成细丝时,由于比表面积增大,玻璃纤维内部及表面就难以存在大缺陷,所以玻璃纤维的强度就非常高,常用的是无碱铝硼硅酸盐纤维,其一般性能如表下所示。性能：密度（g/cm3）性能数据：2.53-2.55性能：折射率（25°C）折射率（25C）性能数据：1.454-1.549性能：拉伸强度（MPa））性能数据：100-300性能：介电常数102赫兹性能数据：赫兹性能：拉伸弹性模量（MPa）性能数据：7000性能：介电常数106赫兹性能数据：6.32性能：断裂时的伸长率（%）性能数据：1.5-4性能：介电常数1010赫兹性能数据：6.11性能性能数据性能性能数据泊松比（块玻璃）0.22正切损失102赫兹0.0042线膨胀系数C-14.8*10-4正切损失1010赫兹0.006比热〔KJ/（Kg/.K）〕0.80体积电阻（Ocm）体积电阻（Ocm）1011-1013导热系数〔W/m・K）〕1.0声速m/s声速m/s5500软化温度（°C）850玻璃钢中常用的玻璃纤维直径是8-13^m。近年来各国所用的玻璃纤维趋向于向粗直径发展，通用的是13~18ym，采用池窑拉丝。采用粗直径纤维既不影响玻璃钢的性能，纤维的产量又可以大幅度提高（因为产量和直径成平方关系）。也有采用直径20ym以上的玻璃纤维。玻璃钢所用的玻璃纤维一般是把单丝并成线或粗纱，或进一步制成织物及做成毡来使用。从下表所得的各种纤维强度比较来看，玻璃纤维的强度是相当高的。性能：拉伸强度MPa羊毛：-棉纱：34.54亚麻：35尼龙：30-60生丝：44玻纤：100-300钢：50-200性能：延伸率%羊毛：24-28棉纱：6-12亚麻：-尼龙：15-40生丝：15-86玻纤：2.5-4钢：-玻璃纤维可按三种方向排列:（一）单向纤维增强的玻璃钢这一类玻璃钢，玻璃纤维定向排列在一个方向，它是用连续纱或单丝片铺层的。在纤维方向上，有很高的弹性模量和强度，其纤维方向的强度可高达1000MPa,但在垂直纤维方向上，其强度很低。只有严格的单向受力情况下，才使用这类玻璃钢。其纤维体积含量可以高达60%.（二）双向纤维增强的玻璃钢这类玻璃钢是用双向织物铺展的，其玻璃纤维体积含量可达50%。在两个正交的纤维方向上，有较高的强度。它适用于矩形的平板或薄壳结构物。（三）准各向同性玻璃钢这类玻璃钢是用短切纤维毡或模塑料制成的，制品中各向强度基本接近，纤维体积含量一般小于30%，适用于强度、刚度要求不高或荷载不很清楚而只能要求各向同性的产品。在玻璃钢/复合材料中，力学性能在相当大的程度上取决于增强材料，有人把它比做是材料的筋骨。古代增强材料主要是麻和棉纤维以及丝绸类。到了40年代，玻璃纤维开始占增强材料的绝大多数。在此后相当长一段时期里，用玻璃纤维作增强材料的复合材料（即玻璃钢）仍然占主要地位、但随着工业的发展，不同的时期相继出现了新的材料，在50年代研制了高模量碳纤维、硼纤维。60年代，又改变了玻璃成分，研究了S及R型高强玻璃纤维。到了70年代，先后又开发了凯芙拉纤维等。见表下所示。增强材料多品种的开发，为复合材料的应用开辟了新的领域和广阔的途径。纤维种类：A—玻璃纤维密度：2.45拉伸强度极限GPa：3.1拉伸膜量GPa：72比拉伸强度GPa:1.26比膜量GPa:29纤维种类：E—玻璃纤维密度：2.56拉伸强度极限GPa：3.6拉伸膜量GPa：76比拉伸强度GPa：1.40比膜量GPa：29纤维种类：R—玻璃纤维密度：2.58拉伸强度极限GPa：4.4拉伸膜量GPa：85比拉伸强度GPa：1.70比膜量GPa：33纤维种类：S—玻璃纤维密度：2.49拉伸强度极限GPa：4.9拉伸膜量GPa：86比拉伸强度GPa：1.8比...