人們經(jīng)過研究試驗(yàn),終于制出了這樣一種復(fù)合材料。它,就是能與鋼鐵比肩而立的玻璃鋼標(biāo)志樁。
玻璃是硬而脆的材料,一摔就碎,這帶有玻璃名的玻璃鋼標(biāo)志樁經(jīng)得起摔嗎?于是又進(jìn)行了新的試驗(yàn)。
將另一只玻璃鋼標(biāo)志樁氧氣瓶充氣到150公斤/平方厘米,然后從山頂上滾下山谷。它與嶙峋的
玻璃纖維布巖石碰撞著,一直滾到谷底仍然沒有爆裂。玻璃鋼標(biāo)志樁氧氣瓶經(jīng)過了質(zhì)量鑒定考試。
一般玻璃的耐拉強(qiáng)度只有普通鋼材的八分之一。把玻璃融化,拉成只有頭發(fā)直徑的十幾分之一那么細(xì)的玻璃纖維,原來又硬又易碎的玻璃就變成了又軟又耐拉的玻璃纖維,其耐拉強(qiáng)度可增加十幾倍。
大家都知道,水泥塊耐壓,鋼材耐拉。用鋼材作筋骨,水泥砂石作肌肉,讓它們凝為一體,互相取長補(bǔ)短,變得堅(jiān)強(qiáng)無比——這就是鋼筋混凝土。
同樣,如我們用玻璃纖維作筋骨,用合成樹脂(酚醛塑料、環(huán)氧樹脂及聚酯樹脂)作肌肉,讓它們凝為一體,制成的材料,其抗拉強(qiáng)度可與鋼材相媲美—因此得名叫玻璃鋼標(biāo)志樁。
彈性模量低
FRP的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼(E=2.1E5)小10倍,因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足,容易變形。
可以做成薄殼結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu),也可通過高模量纖維或者做加強(qiáng)筋等形式來彌補(bǔ)。
長期耐溫性差
一般FRP不能在高溫下長期使用,通用聚酯FRP在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降,一般只在100℃以下使用;通用型環(huán)氧FRP在60℃以上,強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是可能的。
老化現(xiàn)象
老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷,F(xiàn)RP也不例外,在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。
剪切強(qiáng)度低
層間剪切強(qiáng)度是靠樹脂來承擔(dān)的,所以很低??梢酝ㄟ^選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力,最主要的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),盡量避免使層間受剪。