07第四章(1)聚合物基復合材料-資料下載頁
2024-08-13 18:19本頁面
【正文】 、 風 、 沙 、 鹽霧 ） FRP耐候性： 表面失去光澤 、 起毛 、 變黃 、 纖維外露 力學性能無顯著變化 (就力學性能而言優(yōu)秀 ) 84 玻璃纖維增強熱塑性樹脂（ FRTP） 玻璃纖維增強熱塑性樹脂 基體樹脂 ： 聚丙烯、 ABS樹脂、聚甲醛、聚酰胺、聚酯 性能改善 ：力學性能、物理化學性能 均有明顯提高 突出優(yōu)點 ： 更高的比性能 （ 更小的密度 ） 85 玻璃纖維增強聚丙烯（ FRPP） 增強方式： 玻璃短纖維，含量一般為 30% 40%； 性能特點： 抗拉強度可達 100 MPa 明顯改善 低溫脆性 、 抗沖擊性 、 熱變形性 吸水率小 86 玻璃纖維增強聚酰胺 （ FRPA） 基體特點： 強度高 、 耐磨性好 、 吸水率大 、 耐熱性差 增強方式：玻璃纖維含量 30% 35%； 性能改進： 抗拉強度提高 23 倍 耐熱性 、 電絕緣性明顯提高 耐磨性有所降低 常見舉例： 玻璃纖維增強尼龍 6（ 尼龍 6 尼龍 1010） 87 玻璃纖維增強聚苯乙烯類塑料（ FRABS） 基體樹脂：丁二烯 苯乙烯共聚物 （ BS） 丙烯腈 苯乙烯共聚物 （ AS） 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 （ ABS） 性能改進： 強度 、 彈性模量有成倍提高 耐高溫 、 耐低溫 、 尺寸穩(wěn)定性等都有所改善 88 玻璃纖維增強聚酯（ FRPET、 FRPBT） 基體樹脂：聚苯二甲酸乙二醇酯 （ PET） 聚苯二甲酸丁二醇酯 （ PBT） 結(jié)晶度高 、 成型收縮率大 、 尺寸穩(wěn)定性差 性能改進： 強度很高 （ 較其它玻璃增強熱塑性塑料 ） 耐高溫性 、 耐低溫性 、 電絕緣性都好 高溫下易發(fā)生水解 89 玻璃纖維增強熱塑性樹脂對比 表 各種塑料與玻璃纖維增強后的 性能對比 90 基體樹脂 ： 環(huán)氧樹脂 、 酚醛樹脂 、 不飽和聚酯樹脂 GFRP優(yōu)點： 1） 密度小 、 比強度高 ：密度為 ～ （ “ 玻璃鋼 ” ：質(zhì)輕而強度高 ） 2） 良好的耐腐蝕性 ： 耐酸 、 堿 、 有機溶劑 、 海水等； 3） 良好的電絕緣性 玻璃纖維增強熱固性樹脂（ GFRP） 91 GFRP缺點： 1） 剛性差 （ 彈性模量 比鋼材小十倍 ） 2） 耐熱性較低 （ 連續(xù)使用溫度 350℃ 以下 ） 3） 導熱性較差 （ 摩擦產(chǎn)生 熱量不易散出 ） 4） 容易老化 （ 日光照射 、 空氣氧化 、 有機溶劑溶解 ） 92 玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂 綜合性能最好的熱固性樹脂基復合材料 ！ 1） 強度高于其它 GFRP（ 樹脂黏結(jié)能力強 、 界面結(jié)合好 ） 2） 固化收縮率小 、 制品尺寸穩(wěn)定性好 （ 無副產(chǎn)物 ） 3） 加工不方便 （ 固化反應大多需要加熱 ） 4） 不易制造大型制件 93 玻璃纖維增強酚醛樹脂 1） 耐熱性最好 （ 200度以下長期使用 ） 2） 良好耐電弧性 3） 原料豐富 、 價格便宜 4） 脆性大 5） 強度不如環(huán)氧樹脂基復合材料 6） 收縮率大 、 尺寸穩(wěn)定性差 94 玻璃纖維增強聚酯樹脂 1） 加工性能好 （ 成型容易 ， 可制造大型構(gòu)件 ） 2） 透光性好 3） 固化收縮率大 （ 生成小分子化合物 ） 4） 耐酸堿性差 95 高強度 、 高模量纖維增強塑料 基體樹脂： 環(huán)氧樹脂 增強材料： 碳 、 硼 、 芳香族纖維 、 晶須等高強 、 高模纖維 性能特點： 密度小 、 強度模量高 、 熱膨脹系數(shù)小 ； 制備工藝簡單 、 成型方法多 ； 纖維價格昂貴 ， 使用范圍到限 其它纖維增強塑料 96 碳纖維增強樹脂 : 強度 、 剛度 、 耐熱性均好 硼纖維增強樹脂 ： 剛性好 （ 模量高于碳纖維增強 ） Kevlar纖維增強樹脂 ： 良好壓延性 、 耐沖擊 、 良好振動衰減性 、 優(yōu)異的耐疲勞性 97 表 常見高性能纖維增強環(huán)氧樹脂性能對比 增強纖維 碳纖維 Kevlar纖維 硼纖維 相對密度 拉伸強度， MPa 1500 1400 1750 彈性模量， GPa 12 76 120 98 其它纖維增強塑料 其它纖維： 石棉 、 礦物 、 棉 、 麻 、 木質(zhì) 、 合成纖維 基體材料： 熱塑性 、 熱固性樹脂 應用現(xiàn)狀： 發(fā)展早 、 應用廣 （參閱教材５１頁內(nèi)容） 99 玻璃纖維增強聚合物基復合材料應用 材料 密度，g/cm3 拉伸強度， MPa 彎曲模量， MPa 用途 尼龍 66 182 91 軸承、齒輪等精密件、電工件、汽車儀表等 ABS 101 77 化工裝置、管道、容器等 聚苯乙烯 95 91 汽車內(nèi)裝、收音機機殼、空調(diào)葉片等 聚碳酸酯 130 84 耐磨、絕緣儀表等 表 常見 玻璃纖維增強熱塑性樹脂 的性能和用途 100 表 玻璃纖維增強熱固性樹脂 的性能和用途 基體樹脂 聚酯樹脂 環(huán)氧樹脂 酚醛樹脂 雙馬來酰亞 胺 聚酰亞胺 工藝性 力學性能 耐熱性 價格 韌性 成形收縮率 好 比較好 80℃ 低 差 中 好 優(yōu)秀 120~180℃ 中 比較好 小 比較好 比較好 約 180℃ 低 差 大 好 好 230℃ 中 比較好 比較好 好 240~310℃ 高 比較好 應用范圍 用于絕大部分玻璃纖維增強制品一般要求的結(jié)構(gòu) ,如汽車、船舶、化工、電器、電子等 適用范圍廣，性能最好，用于主承力結(jié)構(gòu)或耐腐蝕性制品等，如飛機、宇航等 發(fā)煙率低，用于燒蝕材料、飛機內(nèi)部裝飾、電工材料等 具有良好的性能、中等使用溫度、部分代替環(huán)氧，用于飛機結(jié)構(gòu)材料 具有最好的耐熱性，用于耐高溫結(jié)構(gòu)，如衛(wèi)星等空間飛行器的構(gòu)件
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