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SMC/BMC模压解析

我国模压法在复合材料的各种成型工艺中,仅占10%左右,预计到2010年模压法所占比例可升至25%,FRP产量可达90~100吨。模压法之所以能迅速发展,主要是由于SMC、BMC/DMC近年来发展较快。



1、什么叫复合材料?复合材料与玻璃钢是什么关系?

由两个或两个以上独立的物理相,包括粘结材料(基体)和粒料、纤维或片状“材料所组成的一种固体产物”称为复合材料。最简单的复合材料是农村里建土坯房用的加有稻草的“泥巴”。其中泥土为粘结剂,稻草为增强材料。可见复合材料万变不离其宗。它由两部份组成,其一为基体(体系),其二为增强材料。

复合材料可按基体材料不同分为三大类:

(1)聚合物基复合材料;

(2)金属基复合材料;

(3)无机非金属基复合材料;如陶瓷基复合材料;无机玻璃钢等。其中,聚合物基复合材料占所有复合材料的90%以上。

玻璃钢就属于聚合物基复合材料,在聚合物基复合材料中,玻璃钢的用量又占其总量的90%以上。

2、什么叫玻璃钢?玻璃钢有什么特点?

玻璃钢即既不是玻璃也不是钢,而是玻璃纤维增强塑料的“俗称”,是上世纪五十年代末由原建材部付部长赖际发首先提出来的,现已逐渐被国际上的业界人士认可,特别是在华人圈内。

玻璃钢FRP就是莫文玻璃纤维增强塑料(Fiber Reinforced  Plastics)的缩写。

玻璃钢始于20世纪四十年代,我国从1958开始从事研制,现已广泛应用于国民经济多个领域。FRP有不少突出的特点:

(1)轻质高强,比重在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可拉伸强度却接近,其至超过碳钢,而强度(材料强度除以密度之值)可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器等高压容器以及其它需要减轻自重的制品应用中,具有明显的优势。

(2)耐化学腐触:FRP是良好的耐腐材料,对一般浓度的酸、碱、盐、多种油类和有机溶剂,海水都有较好的抵抗能力。现已广泛应用到化工防腐的多个领域,取得了明显的经济效益。正取代碳钢,不锈钢、木材、有色金属等。

(3)电性能好:FRP的绝缘性能(表面电阻、体积电阻、击穿电压等)较高,且可做成防静电或导电的材料,在高频下能保持良好的介电性能,不受电磁作用,不反射电磁波,能透过微波。

(4)耐瞬时超高温:有的FRP能耐3800℃以上的瞬时超高温而成为上天火箭壳体、头锥、喷管等烧蚀材料的唯一选择。我国就是为了搞“两弹一星”(原子弹、氢弹、人造卫星)才开始搞FRP的研制的。FRP导热系数低,室温下为0.3~0.4千卡/米·时·度,只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。

(5)无缺口敏感性:纤维复合材料中有大量独立的纤维,每平方厘米上的纤维少则几千根,多则上万根,从力学观点看是典型的静不定体系,不会像玻璃、金属那样出现“缺口敏感性”(一有破损迅速扩展),即使构件超载有少量纤维断裂,载荷会迅速重新分配在未破坏的纤维上。因此FRP适合制作一些要求高的构件,加飞机轮毂,直升机转子,坦克轮,,头盔等。

(6)抗疲劳性能好:疲劳破坏是材料在交变载荷作用下,由于微观裂缝的形成和扩展而造成的低应力破坏。

(7)可制出透明和多种色彩的产品。

(8)设计适应性强,成型工艺性状越:FRP既是一种材料,也是一种结构,可通过选用不同的材料和成型工艺最大程度地满足不同产品的不同要求。

任何产物都是一分为二的,FRP不是万能的,它也有不足之处:

(1)弹性模量低,FRP的弹性模量比木材大两倍,但比钢小10倍,因此在产品结构中常感刚性不足,易变形。可做成薄壳结构,夹层结构,或通过加入高模量碳纤维来提高FRP的钢性。

(2)长期耐热性低,一般仅能在100℃以下长期使用,但通过使用高性能树脂,可使这一温度上升到200~300℃。

(3)存在老化现象:可加防老剂,表面涂装等加以改善。

(4)而磨性差:可加耐磨材料加以改善,如碳化硅

注:我公司的玻璃钢产品及半成品:



1、SMC组合式水箱;2、SMC绝缘板;3、其它SMC部件(如电表箱,长角材、短角材、圆弧板、电源接头、绝缘套筒等);4、各种酚醛、环氧酚醛玻璃布绝缘板;5、各种酚醛、环氧酚醛玻璃布管、棒;6、模压料、SMC料、BMC/DMC。


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