玻璃纤维增强材料论文

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1、玻璃纤维增强材料讨论摘要：本文从玻璃纤维增强材料的特点用途开篇，通过介绍玻璃纤维国内外的发展现状，与玻璃纤维增强材料生产中所体现出的问题，进而对玻璃纤维增强材料的发展前景做出预测。关键词：玻璃纤维增强材料发展现状发展前景特点引言：玻璃纤维增强材料简称（GFRP）俗名玻璃钢。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一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起．组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。单一种玻璃纤维，虽然强度

2、很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力．不能承受弯曲、剪切和压应力，还不做成固定的几何形状．是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，就可以做成各种具有固定形状的坚硬制品．既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。根据合成树脂的不同玻璃钢主要有环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢、聚酯玻璃钢。玻璃纤维增强材料的特点、用途：玻璃纤维增强复合材料强度高、质量轻,具有减震性、抗疲劳性、耐化学品腐蚀性等优点,并且具有优异的抗弹、降噪性能,而且是价格低廉[1]。在汽车中应用玻璃纤维增强材料,可以提高

3、汽车用材料的力学性能,降低汽车零部件的制造成本,加快汽车的装配速度,减轻汽车的重量,节省燃料.随着汽车工业的迅速发展,对玻璃纤维及其复合材料的市场需求量将与日俱增,因此对玻璃纤维增强材料研究有很大的现实意义。玻璃纤维的发展现状：国外情况：美国是世界上生产玻璃纤维及复合材料数量最多的国家。它的玻璃纤维产量占全世界玻纤总产量的32%（1992）,1992年它所生产的复合材料包括热塑性及热固性玻璃钢为113万吨,占全世界总产量的33.2%[2],据国外最新报道，2003年全球玻璃纤维总产能已达到300万吨，实际生产总值为

4、250万吨，其中地窑拉丝产量已占总产量4/485-90%，在250万吨总产量中用于增强热固性塑料的制品越有100万吨，热塑性的制品有70万吨。其中纺织产品及湿法薄毡共80万吨，共占总产量的32%，玻璃纤维纺织纱及机织物针织物，网格织物，缝编织物，与多轴向织物，是玻璃纤维制品中品种最多的一类玻纤制品，发展速度很快，具有广阔的市场前景。据国外专家预测，今后几年内，全球玻璃纤维总产量平均年递增速率将保持在5%左右，即全球玻纤总产量平均每年递增12-13万吨左右，其中美从2002年到2007年的年增长率为2.5%，欧洲为4

5、%，亚洲为7%。国外玻纤制品的分类主要有纺织制品，增强制品，其中增强制品包括增强用纱，增强用毡，增强用布，增强热固性热塑性材料等。国内情况：据我国玻璃纤维工业协会报道，2003年全国玻璃纤维总产量47.3万吨，同比增长32.7%，其中池窑玻纤产量为27.8万吨，同比增长73.75%，纺织玻璃纤维占31.72%，增强玻璃纤维占68.28%。按产品品种分类，则纺织玻璃纤维中有各种工业用布6万吨、电子电器布5万吨、各种纺织用纱2万吨等等。我国玻璃纤维制品的应用领域包括电子电器领域，目前我国已经成为世界印制电路板生产中心，

6、成为世界第二大印制电路生产国。建筑防水应用领域，由于玻璃纤维具有耐水耐碱拉伸强度高化学性能未定等优点，可以通过表面处理方式，与树脂沥青等材料结合成为较为理想的的防水材料。化工环保应用领域，由于玻璃纤维耐高温抗腐蚀，具有很高的抗拉强度，所以在化工及环保等工业部门得到了越来越广泛的应用。航空航天及通讯领域，玻璃纤维作为一种新型功能材料和结构材料，目前已经成为航空航天通讯部门不可缺少的基础材料。玻璃纤维增强材料的生产上存在的问题：采用传统的切削方法加工纤维增强复合材料，还存在很多问题，普遍存在刀具磨损快、加工精度低、粉尘

7、污染严重等问题。对以GFRP材料的加工特性进行了研究分析，主要表现在以下几方面：（1）刀具磨损快，寿命低。玻璃纤维材料含硅、铝等元素，易形成二氧化硅和三氧化二铝等高硬度、难切削的物质，由于摩擦(钻头、孔壁和切屑三者之间相互摩擦)的存在，这些物质不断变碎，排屑比较困难，未排出的切屑在孔内变成研磨料，研磨刀具表面，致使刀具急剧磨损;切削加工时产生的切削热随刀具、切屑、空气传散出去的很少，致使切削区域温度升高，而且大多集中在刃口部位，在这样的条件下进行切削加工，刀具刃口更容易被磨钝。4/4（2）加工质量差。刀具的几何参数

8、、刀具材料、切削工艺参数、操作方式、冷却方式等都会影响纤维增强复合材料的加工精度。除孔尺寸误差、圆度误差、位置误差等几何缺陷外，孔壁周围经常出现材料抽丝、毛边、分层、撕裂、裂纹等加工缺陷，尤其是在孔的进口和出口处，由于没有外层材料的约束，纤维增强复合材料的最外侧(顶面层和底面层)材料刚度弱，抵抗变形能力差，在切削力和切削热的共同作用下，很容易发生由于变形和退