一、優點
1.輕質高強
相對密度在1.5~2.0之(zhī)間,隻有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強度可以與高級合金鋼(gāng)相比。因此,在航空、火(huǒ)箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的製品應用中(zhōng),都具有卓越成效。某些(xiē)環氧FRP的拉伸、彎曲和(hé)壓縮強度(dù)均能達到400Mpa以上。
2.耐腐蝕
FRP是良好的耐腐材料,對大氣(qì)、水和一般(bān)濃度的酸、堿、鹽以及多(duō)種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應用(yòng)到化工防腐的各個方麵,正在(zài)取代碳(tàn)鋼、不(bú)鏽鋼、木材(cái)、有色金屬等(děng)。
電性能好是優良的絕緣材料,用(yòng)來製造絕緣體(tǐ)。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過(guò)性良好,已廣泛(fàn)用於雷達天線罩。
3.熱性能良好
FRP熱導率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m·h·K),隻有金屬的1/100~1/1000,是優良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下,是理想的熱防護和耐燒蝕材料,能保(bǎo)護宇宙(zhòu)飛(fēi)行器在2000℃以上承受高速氣流的衝刷。
4.可(kě)設計性好
(1)可以根據需(xū)要,靈活地設計出各種結(jié)構產品,來滿足使用要(yào)求(qiú),可以使產品有很好的整體性。
(2)可(kě)以充分選擇材料(liào)來滿足產品的性能(néng),如:可以設(shè)計出耐(nài)腐的,耐瞬時高溫的、產品某方向上有特別高強度的、介電性好的,等等。
5.工藝(yì)性優良
(1)可以根據(jù)產品的形狀(zhuàng)、技術要求、用途及數量來靈活(huó)地選擇(zé)成(chéng)型工藝。
(2)工藝簡單,可(kě)以一(yī)次成(chéng)型,經濟效果突出,尤其(qí)對形狀複雜、不(bú)易成型的數量少的(de)產品,更突(tū)出它的工藝(yì)優越性。
二:缺點(diǎn)
1.彈性模量低
FRP的彈性模量比木材大兩倍(bèi),但比鋼(E=2.1×105)小10倍,因此在產品(pǐn)結構中常感到剛性不足(zú),容易變形。
可以做成薄殼結構(gòu)、夾層結構,也可通過高模量纖維或者做加強筋等(děng)形式來彌補。
2.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℃以上強度就明(míng)顯(xiǎn)下降,一般隻在100℃以下使用;通用型環氧FRP在60℃以上,強(qiáng)度有明顯下降。但可(kě)以選擇耐(nài)高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是可能的。
3.老化現象
老化現象(xiàng)是塑料的共同缺(quē)陷,FRP也不例外,在紫外線、風沙雨雪、化學介質、機械應力等(děng)作用(yòng)下(xià)容易導(dǎo)致(zhì)性能下降。
4.剪切強度低(dī)
層間(jiān)剪切強度是(shì)靠(kào)樹脂來承擔的,所以(yǐ)很低。可以通過選擇工藝、使用偶聯劑等方法來(lái)提高層間粘結力,較主要的是在產品設計(jì)時,盡量避免使層間受(shòu)剪。
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