玻璃钢即玻璃纤维增强材料,它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的,是国外20世纪初开发的一种新型复合材料,它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等诸多优点。
最早出现的复合材料是玻璃钢,其实它和钢这种材料毫无关系。玻璃钢中根本不含铁也不是玻璃和钢的复合体。实际上,玻璃钢是玻璃纤维与一种或数种热固性或热塑性树脂复合而成的材料,这些树脂如酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂等。
第一种玻璃钢是玻璃纤维与酚醛树脂复合而成的材料。它是将玻璃纤维浸渍了酚醛树脂的液态原料后,经过模压法预成型,然后将酚醛树脂固化,就制成了玻璃钢。
玻璃钢有三大优点:一是玻璃钢的密度小,强度大,比钢铁结实,比铝轻,比重只有普通钢材的1/4~l/16,而机械强度却为钢的3~4倍;二是玻璃钢具有瞬间耐高温特性;三是具有良好的耐酸碱腐蚀特性及不具有磁性。
耐腐蚀、寿命长。玻璃钢属于优质复合材料。它对酸、碱、盐、油等各种腐蚀介质都具有特殊的防腐功能,不会发生锈蚀。普通PVC寿命为15年,而玻璃钢寿命为50年。
玻璃钢具备强度高的优点,其原因在于:普通的玻璃是一种强度不高的脆性材料,如果将熔融的玻璃拉成很细的玻璃纤维之后,其性能就发生了很大变化。玻璃纤维很柔软,甚至可以织成布。同时,玻璃纤维越细,它的强度越高。玻璃钢的强度可以用钢筋混凝土做比喻。在钢筋混凝土中,承受外力的主要是钢筋,但混凝土却是不可缺少的,它将钢筋粘结为一个整体,不但赋予建筑构件以一定的外形,而且增加了强度。在玻璃钢中,玻璃纤维的作用犹如钢筋,而酚醛树脂却起着混凝土的作用,两者的结合使玻璃钢具有惊人的强度。
玻璃钢不但具备高强度,同时还有优良的耐腐蚀性,从而成为一种重要的耐腐蚀材料。铅曾经是一种耐腐蚀的金属材料,它能耐具有强烈腐蚀性的硫酸的腐蚀。其原因是铅和浓硫酸作用生成难溶解的硫酸铅,成为一种致密的保护膜覆盖在金属铅的表面,所以化工厂的反应釜和管道常用铅做衬里,也可用搪瓷衬里。如果用玻璃钢来代替,耐腐蚀性都符合要求。玻璃钢还用于阀门、泵、风机,适宜做运输腐蚀性液体的汽车槽车和火车槽车,在化工厂制作贮腐蚀性液体的贮槽、废酸废液池村里和大面积防腐蚀的地面。石油的腐蚀性也很强,玻璃钢可以用来代替钢管制造输油管、输油车,大大节约了钢铁。
玻璃钢的应用:由于玻璃钢具有上述许多优异的特性,因而它诞生半个多世纪以来,各种新产品日新月异,在各个领域中的应用与日俱增。
由于其比重小而强度高,自然在航空工业领域倍受青睐。自从1944年第一架以玻璃钢作为主要结构材料的飞机经受了严格的飞行考验之后,玻璃钢在航空工业中的地位日益巩固。从机身、机翼到机尾、门窗等越来越多的金属飞机部件被玻璃钢材料取代了。目前,许多轻型飞机的主要部件换成了玻璃钢制品,就连波音747喷气式客机上,也有一万多个用玻璃钢制作的部件呢!
玻璃钢在向海洋、天空进军的同时,也向陆地交通发起了挑战,各种玻璃钢汽车部件应运而生。意大利、法国等许多著名汽车公司制造的玻璃钢壳体汽车已达数百万辆。
由于其优良的抗腐蚀特性,在化学工业中,玻璃钢反应罐、贮罐、搅拌器、管道等大显神威,节省了大量金属。 玻璃钢在建筑业的作用越来越大。许多新建的体育馆、展览馆、商厦的巨大屋顶都是由玻璃钢制成的。它不仅质轻、强度大,还能透过阳光呢! 80年代,我国在北京郊区密云县建成了一座玻璃钢公路桥。这座桥净跨径20.24米,全宽9.6米,可通行两行20吨载重汽车车队或一辆80吨重的平板拖车。这座桥的上部结构总共用玻璃布、树脂等玻璃钢材料约22吨,加上辅助位材料不过30吨.真可谓世界上最轻的桥梁了!
玻璃钢在许多领域都显示了它强大的生命力。