對復(fù)合材料完全沒有一點概念的人,當(dāng)你說到玻璃鋼這個詞的時候,腦海中首先浮現(xiàn)出來的肯定是兩個詞:玻璃和鋼,在他們的意識中要不覺得這是一種什么新型玻璃,要不就會覺得是一種什么特殊鋼材,這時,你首先要跟他解釋清楚這個詞概念。學(xué)名叫玻璃纖維增強塑料(簡稱FRP),從中可以看出他們的組成,玻璃纖維和塑料。而這塑料一般指的是不飽和樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂,大概解什么是玻璃鋼制品的組成部分。
這時問題又來了,塑料對于他們來說是聽得多,也見得多了。那熱固性又是一個什么概念呢?所謂熱固性,是相對于熱塑性的另一種分類。熱塑性塑料,就是在日常生活中每天都會見到的這類塑料最大的一個特點就是加熱時能流動變形,而冷卻后又可以保持一定的形狀,簡單點理解就是可以通過加熱重復(fù)成型。熱固性樹脂則剛好相反,一旦其成型后,則表現(xiàn)出不熔不溶的特征。加熱時不能軟化和反復(fù)成型,也不溶于一般的溶劑。聽你講完這些,眾人若有所思,都對玻璃鋼有了一個大體的概念了。
這時有個好學(xué)寶寶舉手提問了:剛才你說到玻璃纖維是作為增強材料,那塑料是作為什么材料呢?好問題!為這位同學(xué)手動點贊。如果要細(xì)究玻璃鋼制品的話,其實包含了三類材料:玻璃纖維、樹脂、助劑。其中玻璃纖維是作為增強材料,而樹脂則作為基體材料,助劑主要是起到一些輔助作用。
好像有點不太好理解,那么我們來舉個例子。這個例子就是我們每天都住的房子?,F(xiàn)如今的房子基本采用的都是鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)(如果不是,別抬杠)。這其中的鋼筋混泥土就是典型的復(fù)合材料,鋼筋作為增強材料,主要起到傳導(dǎo)力的作用,簡單點理解就是當(dāng)其受到力時,鋼筋可以把力轉(zhuǎn)移,從而更好地保護(hù)混泥土。(聽起來很厲害的樣子,有點像張無忌的乾坤大挪移?。┒嘀饕瞧鸬揭粋€粘結(jié)作用,并且保護(hù)鋼筋不被氧化、腐蝕,作為一種基體材料。沙石、水等其它則作為輔助材料。
現(xiàn)在就比較清晰了,玻璃鋼中的纖維相對應(yīng)的就是鋼筋,作為增強材料,有較高的強度和模量。樹脂主要是起到一個粘結(jié)作用,具有一定的韌性,能保護(hù)纖維,和水泥的作用相似,相對纖維來說是一種基體材料。而各種助劑就有點類似沙石,滿足特殊的一些需求,如美觀、阻燃等等。此時,大伙有點恍然大悟了,原來你的工作就是跟泥水匠一樣。(誰說的,給我站出來)
我經(jīng)常聽人說到碳纖維,這又是什么材料?
碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量的新型纖維。其強度遠(yuǎn)高于玻璃纖維,因此能成型出質(zhì)量更輕,強度更好的制品。隨著材料日新月異的發(fā)展,玻璃鋼中的增強材料已經(jīng)由玻璃纖維發(fā)展到碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維等等。因此玻璃鋼已不單單局限于玻璃纖維增強塑料了,廣義上來說應(yīng)該是纖維增強塑料。
這時,舉手提問的人越來越多了。你說的芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維……又都是什么東西?材料我們都知道有哪些了,那具體用什么方法把玻璃鋼制品做出來?是不是真的跟泥水匠干一樣的活?(喂,這位同學(xué),我記住你了。剛才就是你說我的工作像泥水匠。但其實泥水匠也是非常厲害的,要想建好房子,必須有過硬的技術(shù),這點是跟我們非常相似。)
雖然你很想再多回答一些大家的問題,但一看時間,已經(jīng)和大家一本正經(jīng)地胡說八道了整個下午,你媽媽很快要叫你回家吃飯了,所以不得不結(jié)束這次的科普了。但大家的熱情讓你非常感動,于是你給這些求知若渴的朋友們推薦了一個學(xué)習(xí)玻璃鋼的好方法,關(guān)注方圳玻璃鋼公眾號(ID:szfzfrp)。