玻璃钢基础知识培训教程ppt课件

0玻璃钢基础知识玻璃钢基础知识1什么是复合材料？什么是复合材料？由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。基体基体增强体增强体复合复合材料材料=+什么是复合材料？基体增强体复合=+2基体材料基体材料复合材料中复合材料中组分中的分中的连续相连续相。基体材料基体材料树脂基体脂基体金属基体金属基体陶瓷基体陶瓷基体轮胎、玻璃胎、玻璃钢航天航天飞机构件机构件耐高温耐高温发动机机基体材料复合材料中组分中的连续相。基体材料树脂基体金属基体陶3增强体材料增强体材料复合材料中复合材料中组分中分散的，被基体材料包容的分中分散的，被基体材料包容的增强相增强相。增增强强体材料体材料连续纤维增增强强短短纤维增增强强颗粒增粒增强强碳碳纤维增增强强树脂，玻璃脂，玻璃钢炭黑炭黑颗粒增粒增强强橡胶橡胶尼尼龙短短纤维增增强强树脂脂增强体材料复合材料中组分中分散的，被基体材料包容的增强相。增4复合材料的特点复合材料的特点复合材料既是复合材料既是材料材料，也是，也是结构结构！同一性同一性u 一体性：一体性：构件加工成型构件加工成型过程中复合材料随之形成程中复合材料随之形成u 可可设计性性：力学、机械性能、：力学、机械性能、热、声、光、声、光、电、防、防腐、抗老化等物理、化学性能腐、抗老化等物理、化学性能u工工艺依依赖性性：构件性能：构件性能对工工艺方法、方法、过程、参数依程、参数依赖性性较大大u 复合效复合效应：复合后形成新的性能复合后形成新的性能复合材料的特点复合材料既是材料，也是结构！同一性 一体性：构5什么是什么是“玻璃钢玻璃钢”？玻璃纤维增强树脂基复合材料，是一种塑料。树脂树脂玻璃纤维玻璃纤维玻璃钢玻璃钢=+什么是“玻璃钢”？树脂玻璃纤维玻璃钢=+6玻璃钢发展历史玻璃钢发展历史时间时间事件事件1932年年在美国出现树脂基复合材料在美国出现树脂基复合材料1940年年手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的雷达罩手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的雷达罩1944年年美国莱特空军发展中心利用玻璃钢制造的小型飞机试飞成功美国莱特空军发展中心利用玻璃钢制造的小型飞机试飞成功1945年年二战期间扩展到民用二战期间扩展到民用1946年年纤维缠绕成型技术在美国出现，为玻璃钢压力容器的制造提供了技术储备纤维缠绕成型技术在美国出现，为玻璃钢压力容器的制造提供了技术储备1949年年玻璃纤维预混料研制成功玻璃纤维预混料研制成功1950年年真空袋压成型工艺研究成功真空袋压成型工艺研究成功60年代年代玻璃纤维玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用聚酯树脂喷射成型技术得到了应用1961年年片状模塑料片状模塑料(SMC)在法国问世在法国问世1963年年在美、法、日开始了玻璃纤维复合材料规模化生产在美、法、日开始了玻璃纤维复合材料规模化生产70年代年代树脂反应注射成型树脂反应注射成型(RIM和和RRIM)技术研究成功技术研究成功1972年年美国美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术公司研究成功热塑性片状模型料成型技术80年代年代离心浇铸成型法问世离心浇铸成型法问世玻璃钢发展历史时间事件1932年在美国出现树脂基复合材料197树脂基体树脂基体固化反应历程：固化反应历程：树脂主脂主剂+固化固化剂固化成型聚合物固化成型聚合物促促进剂液液液液固固树脂主脂主剂：不不饱和聚和聚酯、环氧氧树脂、聚氨脂、聚氨酯树脂在玻璃钢成型过程中主要起连续连结增强体材料的作用！树脂在玻璃钢成型过程中主要起连续连结增强体材料的作用！树脂基体固化反应历程：树脂主剂+固化剂固化成型聚合物促进剂液8树脂基体树脂基体主要性能参数：主要性能参数：性能参数性能参数单位单位意义意义特征特征工艺关联工艺关联密度密度g/cm3表征单位体积树脂重量表征单位体积树脂重量密度高则重量较重密度高则重量较重固有特性，无固有特性，无关联关联粘度粘度mPas表征树脂流动的难易程度表征树脂流动的难易程度粘度低则较易流动，反之则粘度低则较易流动，反之则较难流动较难流动温度影响较大温度影响较大凝胶时间凝胶时间min表征树脂胶化时间的长短表征树脂胶化时间的长短凝胶时间长则利用操作，但凝胶时间长则利用操作，但会延长工作周期会延长工作周期影响操作时间影响操作时间固化固化-放热放热特性特性-min表征树脂固化过程中的热量表征树脂固化过程中的热量变化变化达某一特定温度达某一特定温度(4050)后后迅速升温迅速升温现场注胶温度现场注胶温度控制控制树脂基体主要性能参数：性能参数单位意义特征工艺关联密度g/c9树脂基体树脂基体其它性能参数：其它性能参数：l 耐温性耐温性l 耐湿性耐湿性l 抗化学腐蚀性抗化学腐蚀性l 疲劳寿命疲劳寿命l 拉伸性能拉伸性能l 弯曲性能弯曲性能l 冲击韧性冲击韧性l 很好的渗透性很好的渗透性树脂基体其它性能参数：耐温性 拉伸性能10树脂基体树脂基体 不饱和聚酯不饱和聚酯特性：特性：l耐耐热性性l力学性能力学性能较好好l耐腐耐腐蚀性能性能l固化固化时体体积收收缩率大率大适用于适用于手糊成型手糊成型固化剂：固化剂：过氧化甲乙酮过氧化甲乙酮 促进剂：促进剂：萘酸钴萘酸钴树脂基体 不饱和聚酯特性：适用于固化剂：过氧化甲乙酮 11树脂基体树脂基体 不饱和聚酯不饱和聚酯毒性毒性苯乙烯有毒！苯乙烯有毒！头痛痛 头晕 食欲减退食欲减退 红血球和血小板减少血球和血小板减少 高高浓度度时对黏膜有黏膜有较强强烈刺激作用烈刺激作用防防护戴好防戴好防护口罩口罩+保持良好通保持良好通风+注意密封保存注意密封保存树脂基体 不饱和聚酯毒性苯乙烯有毒！头痛 头晕 食12树脂基体树脂基体 环氧树脂环氧树脂特性：特性：l固化范固化范围广广l粘附力粘附力强强l收收缩性低性低l力学性能力学性能优良良l良好的耐腐良好的耐腐蚀性能性能真空灌注及真空灌注及模具成型模具成型固化剂：固化剂：胺类固化剂（多元伯胺或聚酰胺）胺类固化剂（多元伯胺或聚酰胺）树脂基体 环氧树脂特性：真空灌注及模具成型固化剂：胺类13树脂基体树脂基体 环氧树酯环氧树酯毒性毒性环氧树脂本身毒性很低，毒性主要来源于固化剂！环氧树脂本身毒性很低，毒性主要来源于固化剂！急性毒性。急性毒性。对皮肤、黏膜的刺激作用。皮肤、黏膜的刺激作用。固化固化剂的的过敏作用。敏作用。固化固化剂的其他毒害作用。的其他毒害作用。将操作区域与非操作区域有意将操作区域与非操作区域有意识地划开，尽可能自地划开，尽可能自动化、密化、密闭化，安装通化，安装通风设施等等。施等等。加加强强劳动保保护，采用防，采用防护手套、服装等手套、服装等办法，尽量避免固化法，尽量避免固化剂与皮肤接触。与皮肤接触。操作操作场所及所及时清清扫，保持，保持卫生。生。及及时清洗手、清洗手、脸等外露皮肤，如果眼、喉等器官受到侵害，等外露皮肤，如果眼、喉等器官受到侵害，应请医生医生处理。理。安全操作及防护办法安全操作及防护办法树脂基体 环氧树酯毒性环氧树脂本身毒性很低，毒性主要来14树脂基体树脂基体 聚氨酯聚氨酯特性：特性：l低温胶接低温胶接强强度度优异异l胶胶层耐磨性好耐磨性好l极高的粘附性极高的粘附性l粘接工粘接工艺性性较好好l改性容易改性容易l耐振耐振动、耐疲、耐疲劳性能好性能好适用于适用于叶片油漆叶片油漆树脂基体 聚氨酯特性：适用于15树脂小结树脂小结手糊制作包手糊制作包边 和修和修补加加强强模具胶衣模具胶衣层和和叶片灌注制作叶片灌注制作叶片油漆叶片油漆不不饱和聚和聚酯环氧氧树脂脂聚氨聚氨酯基体基体树脂脂树脂小结手糊制作包边模具胶衣层和叶片油漆不饱和聚酯环氧树脂聚16玻璃纤维增强材料玻璃纤维增强材料玻璃纤维作为增强体，提供玻璃钢的主要力学性能！玻璃纤维作为增强体，提供玻璃钢的主要力学性能！单丝毡毡织物物无捻粗无捻粗纱短切毡短切毡表面毡表面毡连续毡毡单轴向布向布双双轴向布向布三三轴向布向布四四轴向布向布分分类玻璃纤维增强材料玻璃纤维作为增强体，提供玻璃钢的主要力学性能17玻璃纤维增强材料玻璃纤维增强材料主要性能参数：主要性能参数：性能参数性能参数单位单位意义意义特征特征工艺关联工艺关联克重克重kg/m2表征单位面积重量表征单位面积重量密度高则重量较重密度高则重量较重固有特性，无关固有特性，无关联联厚度厚度mm表征毡或织物的厚度表征毡或织物的厚度厚度大则铺层设计较厚厚度大则铺层设计较厚必须考虑工艺铺必须考虑工艺铺层层可燃物含量可燃物含量%表征玻纤中杂质的含量表征玻纤中杂质的含量可燃物含量高则杂质含量高可燃物含量高则杂质含量高影响界面强度影响界面强度断裂延伸率断裂延伸率%表征玻纤抗拉程度表征玻纤抗拉程度断裂延伸率高则力学性能较好断裂延伸率高则力学性能较好影响各方向力学影响各方向力学性能设计性能设计玻璃纤维增强材料主要性能参数：性能参数单位意义特征工艺关联克18玻璃纤维玻璃纤维无捻粗纱无捻粗纱线密度密度TEX数数(g/km)1200 TEX2400 TEX用途用途缠绕螺螺纹做根端件做根端件玻璃纤维无捻粗纱线密度TEX数(g/km)1200 TE19玻璃纤维玻璃纤维表面毡表面毡描述描述用途用途 由由细玻璃玻璃纤维丝制成，克制成，克重在重在30100 g/m2之之间 表面随型，提高表表面随型，提高表观质量，量，用于制作阴模表面增用于制作阴模表面增强强层。玻璃纤维表面毡描述用途 由细玻璃纤维丝制成，克20玻璃纤维玻璃纤维短切毡短切毡描述描述用途用途 由由约50mm长的玻璃的玻璃纤维丝随机均匀随机均匀铺陈在网在网带上制成，上制成，克重一般要求在克重一般要求在450 g/m2。过渡粘接性良好，具有一渡粘接性良好，具有一定的定的强强度。度。用于制作阴模表面用于制作阴模表面过渡渡层。玻璃纤维短切毡描述用途 由约50mm长的玻璃纤维丝随机均21玻璃纤维玻璃纤维连续毡连续毡描述描述用途用途由玻璃原由玻璃原丝呈呈8字型字型铺敷在敷在连续移移动网网带上粘合制成，克重在上粘合制成，克重在150650 g/m2之之间。提高提高纤维的渗透性，有利于的渗透性，有利于树脂的浸脂的浸润。用于根端增用于根端增强强布布铺层辅助助导流。流。玻璃纤维连续毡描述用途由玻璃原丝呈8字型铺敷在连续移动网22玻璃纤维玻璃纤维单轴向布单轴向布描述描述用途用途 全部全部为经纱，用，用纱线编织而而成。在成。在经纱方向具有极高的抗方向具有极高的抗拉拉强强度。度。成型主梁，根端增成型主梁，根端增强强UD棒，棒，蒙皮后蒙皮后缘加加强强。玻璃纤维单轴向布描述用途 全部为经纱，用纱线编23玻璃纤维玻璃纤维双轴向布双轴向布描述描述用途用途两两层粗粗纱成成45或或90排列排列而成的而成的缝编织物物。具有良好的抗剪切性能。具有良好的抗剪切性能。成型腹板。成型腹板。玻璃纤维双轴向布描述用途两层粗纱成45或90排列而24玻璃纤维玻璃纤维三轴向布三轴向布描述描述用途用途 三三层粗粗纱按按0，45或或90，45方向排列。方向排列。既在指定方向上具既在指定方向上具备优异的异的抗拉性能，又具抗拉性能，又具备良好的剪切良好的剪切性能。性能。成型蒙皮，内外包成型蒙皮，内外包边。玻璃纤维三轴向布描述用途 三层粗纱按0，45或925玻璃纤维玻璃纤维四轴向布四轴向布描述描述用途用途四四层粗粗纱按按45，0，90 方向方向顺序排列。序排列。既在指定方向上具既在指定方向上具备优异的异的抗拉性能，又具抗拉性能，又具备良好的剪切性良好的剪切性能。能。成型阴模增成型阴模增强强层。玻璃纤维四轴向布描述用途四层粗纱按45，0，26玻璃纤维小结玻璃纤维小结u分分类：无捻粗：无捻粗纱，毡（表面毡、短切毡、，毡（表面毡、短切毡、连续毡）毡），缝编布（布（单轴向布、双向布、双轴向布、三向布、三轴向布、多向布、多轴向布）。向布）。u特点：根据不同力学性能特点：根据不同力学性能设计要求可灵活要求可灵活组合。合。u用途：叶片制造各用途：叶片制造各环节中成型玻璃中成型玻璃钢，提供需要，提供需要的力学的力学强强度。度。玻璃纤维小结分类：无捻粗纱，毡（表面毡、短切毡、连续毡），缝27芯材介绍芯材介绍p表层材料表层材料玻璃钢玻璃钢p胶粘剂胶粘剂p夹芯材料夹芯材料“工字钢工字钢”原理：以极轻的质量大幅提高面内剪切性能！原理：以极轻的质量大幅提高面内剪切性能！成型蒙皮、成型蒙皮、腹板腹板芯材介绍表层材料玻璃钢“工字钢”原理：以极轻的质量大幅提28芯材介绍芯材介绍BalsaBalsa轻木轻木PVCPVC泡沫泡沫产于南美洲的天然于南美洲的天然树木木经过砍伐加工而成，砍伐加工而成，质量特量特别轻，强强度度优异。异。聚聚氯乙乙烯经化工化工发泡制成，泡制成，成本低，成本低，强强度高。度高。芯材介绍Balsa轻木PVC泡沫产于南美洲的天然树木经过砍伐29玻璃钢的优点玻璃钢的优点 轻质 高高强强 防腐防腐 变形小形小 隔隔热性能佳性能佳 无磁性无磁性 介介电性能性能优良良 设计灵活性大灵活性大玻璃钢的优点 轻质30玻璃钢的应用领域玻璃钢的应用领域风能玻璃钢的应用领域风能31玻璃钢的应用领域玻璃钢的应用领域航空航天航空航天领域域法国阿里安娜法国阿里安娜V型型导弹火箭火箭发动机机美国美国F-22 军用用飞机机玻璃钢的应用领域航空航天领域法国阿里安娜V型导弹火箭发动机美32玻璃钢的应用领域玻璃钢的应用领域建筑工建筑工业领域域房屋房屋格格栅门窗窗玻璃钢的应用领域建筑工业领域房屋格栅门窗33玻璃钢的应用领域玻璃钢的应用领域化工防腐化工防腐领域域玻璃玻璃钢储罐罐玻璃玻璃钢冷却塔冷却塔玻璃玻璃钢洗洗涤塔塔玻璃钢的应用领域化工防腐领域玻璃钢储罐玻璃钢冷却塔玻璃钢洗涤34玻璃钢的应用领域玻璃钢的应用领域交通运交通运输领域域地地铁车头汽汽车保保险杠杠游艇游艇玻璃钢的应用领域交通运输领域地铁车头汽车保险杠游艇35玻璃钢的应用领域玻璃钢的应用领域其它其它领域域玻璃钢的应用领域其它领域36祝大家工作愉快！