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玻璃钢的由来

发布时间: 2011-12-05 14:15:56 作者:广州市海威游艇建造有限公司

  据考古学家从出土文物来看,勤劳智慧的华夏祖先在春秋战国时期就以麻、线、漆、竹、木等材料,制作戈、矛等及长兵器的杆、弓、漆器等制品,这是最早的复合材料。

1956年,当时任职重工业部副部长、后任建材工业部部长的赖际发同志赴前苏联考查玻璃钢(俄文称玻璃钢是”玻璃钢塑料”,而当时中文里没相应的词),想到此材料里有玻璃钢强度又高,故称其为“玻璃钢”。港台同胞、国际友人的同行现在也都知道,中国的玻璃钢就是FRP
我们新中国的纤维增强树脂基复合材料工业始于1985年,发展历程可分为两个阶段:在1978年中共11届三中全会以前致力于国防军工;此后,发展人民生活所需的玻璃钢工业,生产日益社会化。
“玻璃钢”的用途

 
  (一)玻璃纤维增强塑料也称树脂复合材料,是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种复合材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业。
   树脂基复合材料于一九三二年在美国出现,一九四零年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机雷达罩,其后不久,美国来特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机,并于一九四四年三月来特伯特空军基地试飞成功。
   从此,纤维增强复合材料开始受到军界和工程界的注意。第二次世界大战以后这种材料迅速扩展到民用,风靡一时,发展很快。一九四六年纤维缠绕技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术储备。
   一九四九年研究成功玻璃纤维预混料,并成功制造了表面光洁、尺寸、形状准确的复合材料模压件。一九五零年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升机的螺旋桨。
   六十年代,美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间,玻璃纤维聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。
   一九六一年,片状摸塑料在法国问世,利用这种技术可制成大幅表面光洁、尺寸、形状稳定的制品,如汽车、船的壳体以及卫生洁具等大型制件,从而更扩大了树脂基复合材料的领域。
   (二)一九六三年前后在美国、法、日等国先后开发了高质量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线,使复合材料制品形成了规模化生产。
   拉挤成型工艺的研究史于五十年代、六十年代中期实现了连续化生产,在七十年代有了重大突破,近年来发展更快。除生产圆棒制品外,还能生产管、箱形、槽形、工字形等复杂截面的型材,并带有环向缠绕纤维以增加型材的侧向强度。
   目前,拉挤成型工艺生产的制品断面可达76cm20cm。
   七十年代,树脂反应注射成型和增强树脂反应注射成型技术研究成功,进一步改善了手糊工艺,使产品两面光洁,现大量应用于卫生洁具和汽车的零件生产。
(三)造各种压力容器,用硼、铝复合材料制造主机身隔框和翼梁,用碳、碳复合材料制造发动机的喷管和喉衬,发动机组的传力架全用硼纤维增强钛合金复合材料制成,被覆在整个机身上的防热瓦片是耐高温的陶瓷基复合材料。在这架代表近代最尖端技术成果的航天飞上使用了树脂、金属和陶瓷基复合材料。
第三件,是在波音-767大型客机上使用了先进复合材料作为主承力结构,这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器引擎罩等构件;不仅使飞机重量减轻,还提高了飞机的各种飞行性能。
复合材料在这几个飞行器上的成功应用,表明了复合材料良好的性能和技术的成熟,这对于复合材料在重要工程结构上的应用是一个极大的推动。
(四)一九七二年美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术,一九七五年投入生产。这种复合材料最大的特点是改变了热固性基体复合材料生产周期长、废料不能回收的问题,并能充分利用塑料加工的技术和设备,因而发展很快。
制造管件的工艺除缠绕成型外,八十年代又发展了离心浇铸成型法,英国曾使用这种工艺生产十cm长的复合材料电线杆、大口径受外压的管道等。由此可见,新生产工艺的不断出现推动着聚合物基复合材料的发展。进入二十纪七十年代,对复合材料的研究仅仅改变了采用玻璃纤维增强树脂的局面,人们一方面不断开辟玻纤--树脂复合材料的新用途,同时也发现这类复合材料的比刚度、比强度还不够理想,满足不了对重量敏感、强度和刚度要求很高的尖端技术的要求。因而开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料,并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体,制成先进复合材料这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能,是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。
本文出自:http://www.haiwei-frp.cn/
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