玻璃纖維增強環氧樹脂復合材料的基體材料

⑴ 玻璃纖維增強塑料的簡介

玻璃纖維增強塑料（FRP）是一種以玻璃纖維增強不飽和聚酯、環氧樹脂與酚醛樹脂為基體材料的復合塑料。作為復合材料的一種，玻璃鋼因其獨特的性能優勢，在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建築、家居傢具、建材衛浴和環衛工程等等相關行業中得到了廣泛應用。
根據所採用的纖維不同，玻璃纖維增強塑料分為玻璃纖維增強復合塑料（GFRP）、碳纖維增強復合塑料（CFRP）和硼纖維增強復合塑料等。它以玻璃纖維及其製品（玻璃布、帶、氈、紗等）為增強材料，以合成樹脂為基體材料。纖維增強復合材料是由增強纖維和基體組成的。纖維（或晶須）的直徑很小，一般小於10微米，是脆性材料，易損傷、斷裂和受腐蝕。基體具有黏彈性和彈塑性，是韌性材料。
玻璃纖維增強塑料的相對密度在1.5～2.0之間，只有碳鋼的1/4～1/5，但拉伸強度卻接近甚至超過碳素鋼，強度可以與高級合金鋼媲美。某些環氧玻璃鋼的拉伸、彎曲和壓縮強度甚至能達到400兆帕以上。
主要缺點：
1．彈性模量小 2.長期耐溫性差3.層間剪切強度低
主要優點：
1.耐腐蝕性能好 2.介電性能好 3.熱性能良好 4.可設計性強 5.工藝性優良

⑵ 玻璃纖維增強塑料屬於什麼材料

玻璃纖維增強塑料是一種以玻璃纖維增強不飽和聚酯、環氧樹脂和酚醛樹脂為腔穗基體材料的復合塑料。玻璃鋼作為一種復合材料，由於其獨特的性能優勢，已被廣泛應用於航空航天、鐵路、裝飾建築、家用傢具、建築材料、衛生潔具和環衛工程等相關行業。

根據所旁圓吵用纖維的不同，玻璃鋼可分為玻璃纖維增強復合塑料(GFRP)、碳纖維增強復合塑料(CFRP)和硼纖維增強復合塑料。它採用玻璃纖維及其製品(玻璃布、膠帶、毛氈、紗線等。)作為增強材料，合成樹脂作為基體材料。纖維增強復合材料由增強纖維和基體組成。纖維(或晶須)直徑很小，一般小於10微米，屬於脆性材料，容易損壞、斷裂和腐蝕。基體是一種具有粘彈性和彈塑性的韌性材料。

玻璃鋼運侍的相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，但抗拉強度接近甚至超過碳鋼，強度與高級合金鋼相當。有些環氧玻璃鋼的拉伸、彎曲和抗壓強度甚至可以達到400MPa以上。

⑶ 常用的纖維增強材料

纖維增強復合材料（Fiber Reinforced Polymer /Plastics，簡稱FRP），由纖維材料與基體材料經過纏繞，模壓或拉擠等成型工藝而形成的復合材料。常用的增強纖維材料有碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維，基體材料有環氧樹脂、乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等。由微觀到宏觀，首先由極細的纖維絲按一定方向排列或編織為板、布等形式，再與基體材料膠結後形成纖維增強復合材料製品。
纖維增強復合材料具有一系列的優良性能。如FRP本身重量輕，密度約為14-21kN/m³，為鋼的1/6~1/4，比鋁還輕，而FRP的強度/重量比通常可達鋼材的4倍以上，可應用於大跨結構中時，極大減輕結構自重，也同時能夠符合航空、航天結構設計對材料的重要要求。而且FRP材料的力學性能可以設計，即可以通過選擇合適的原材料和合理的鋪層形式，使復合材料構件或復合材料結構滿足使用要求。FRP的生產製作工藝包括拉擠、纏繞、手糊、噴射成型等多種方式，不僅可規模化生產形狀規則的FRP製品，更可製作出幾乎任意形狀的板材用於構築非線性工藝造型。另外，在纖維增強復合材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維。當用這種材料製成的構件超載，並有少量纖維斷裂時，載荷會迅速重新分配並傳遞到未破壞的纖維上，因此整個構件不至於在短時間內喪失承載能力。
纖維增強復合材料自從20世紀40年代問世以來，最先被應用於航空航天、國防軍工等領域。比如波音787和空客350等客機製造材料中，纖維增強復合材料的使用比例均超過50%（重量比），高於鋼、鋁、鈦等金屬及其合金。隨著科技的進步和發展，材料制備成本也逐漸降低，纖維增強復合材料也逐漸開始走入人們的日常生活，常用的有玻璃纖維增強復合材料GFRP(俗稱玻璃鋼)、碳纖維增強復合材料CFRP。GFRP多用於景觀雕塑、座椅、垃圾桶、儲料罐等，CFRP可用於遊艇、汽車、自行車、體育休閑器具等。
在建築領域，纖維增強復合材料始於上個世紀60年代便開始應用，到90年代，隨著纖維復合材料加固鋼筋混凝土結構技術的興起，工程界才逐漸認可對這種新型材料。過去，建築師一直使用木材、石頭、鋼鐵、混凝土等傳統的建築材料，現代社會對建築的功能性和審美性更為關注，薄殼結構、懸挑結構、懸索結構、網架結構等新型結構對建築材料提出了更高的要求。如上海迪士尼樂園明日世界佔地面積超過2300平方米，廣泛的內部和外部建築結構和座椅都是用幾百種不同形狀和尺寸的阻燃膠衣飾面FRP部件組成的，而且所有所需的FRP部件都是手糊成形的。為了確保用於迪斯尼樂園的所有FRP滿足國家對完全組裝復合材料部件的B1防火性等級要求，材料製造公司最終利用高性能聚氨酯丙烯酸酯，以三水合鋁(ATH)作為輔助樹脂，根據需要加入了450g/㎡的玻璃纖維短切原絲氈和450g/㎡的無捻粗紗布作為增強材料。

⑷ 復合材料常用的基體材料和增強材料有哪些

碳纖維、玻璃纖維、環氧樹脂、應用最為廣泛。

⑸ 請問，玻璃纖維-環氧樹脂復合材料的熱壓灌成型中，固化溫度和玻璃化溫度的區別，如果可以請舉例說明下。

那張圖引入Tg的指標只是針對加溫固化過程，熱固完成後，玻璃化溫度的概念對玻版璃纖維-環氧樹脂復合材料是權沒有意義的，繼續加熱的話，還沒達到所謂玻璃化溫度，熱固性樹脂就分解了。熱塑與熱固的差別就在這里。
如果硬要引入Tg的概念的話，也可以這樣推測一下，玻璃鋼的玻璃化溫度在300度以上，而橡膠的玻璃化溫度在-70度以下，所以常溫下，橡膠是高彈態，玻璃鋼是玻璃態。