值得一提的是,目前广泛的人机设计多用于复合材料

玻璃钢是人们熟悉的一种多用途的复合材料,它的学名叫玻璃纤维增强塑料,诞生于20世纪30年代。人们发现玻璃原来很脆,但拉成纤维后柔软如丝,可以像棉纱一样纺织。玻璃纤维愈细,强度愈高。玻璃钢所用的增强纤维直径为5~9微米,只有头发的十几分之一,但单丝的拉伸强度高达100~300千克每平方毫米,比天然纤维和化学纤维高5~10倍,比高强度钢高1~2倍。

值得一提的是,目前广泛的人机设计多用于复合材料

在复合之前,应把玻璃纤维制成毡垫或纺织品,或根据需要切成短纤维。目前广泛使用的玻璃钢有玻璃纤维增强尼龙、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、环氧、酚醛及有机硅树脂等品种。玻璃钢的特长是质量轻强度高、耐腐蚀性好,同时具有良好的隔热、隔音、抗冲击和透波能力。玻璃钢最早用于航空和军事工业,现在已推广到各行各业。军事用途包括自动枪托、火箭发射管、钢盔、登陆艇、飞机机头罩、机翼、尾翼、副油箱、雷达罩等,一般比采用金属部件重量轻20~25%。在化工和石油工业中,玻璃钢管道、泵、槽节约了大量的不锈钢、铜、铝等金属,还延长了使用寿命。例如一台石油裂化冷风机采用玻璃钢叶片后,可节省50千克不锈钢和35千克铝合金。采用一吨玻璃钢代替棉布层压板,可节省棉布4000米。近年来许多先进体育器械也有用玻璃钢制造的,如网球拍、高尔夫球棍、滑雪板等。

值得一提的是,目前广泛的人机设计多用于复合材料

长期以来,玻璃钢都是用手糊法加工的,就是说在手工铺好的玻璃纤维或织物上糊上树脂,经过固化成形,费工费时,质量也没有保证。近年来,半自动化和自动化的液压注射和短切纤维喷射工艺相继出现,加速了玻璃钢的普及。液压注射同金属压铸工艺类似,采用闭合模具,在模具内放置好玻璃纤维铺层后压入树脂,固化后脱模得到光洁度很高的产品。短切喷射法的效率高,连续的玻璃粗纱在喷枪内被短切刀具切断,和催化后的树脂一起由喷枪口喷出,在开式模具表面上堆积,逐步固化成形。这种方法不需要预先铺玻璃纤维,所以大大简化了操作过程,缩短了工期。

有一些大型玻璃钢制作,如管道和容器可以缠绕的玻璃纤维为骨架,现在发展到用电子计算机控制的自动缠绕机来加工,效率更高。可以加工出直径数米、长度几十米的开口或闭口管道。闭口管道的半圆盖是单独加工的,在缠绕过程中再结合到一起。

值得一提的是,目前广泛的人机设计多用于复合材料

目前使用最广泛的玻璃钢大型部件是直升机旋翼和风车旋翼。1982年哈米顿公司生产出世界上最大的风车旋翼。旋翼长39米,桨毂直径5米,重达13.6吨,三只旋翼装在80米高的塔架上,风速以每小时52公里算,可以发电4000千瓦。


分享到:


相關文章: