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樹脂和玻璃纖維在FRP中的作用是什么

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樹脂和玻璃纖維在FRP中的作用是什么

發布日期:2018-12-27 作者: 點擊:

樹脂好比鋼筋混泥土中的水泥,也好比人體中的肌肉。纖維好比鋼筋混泥土的鋼筋,也好比人體中的骨骼。樹脂是基體,纖維是骨架。在FRP中各自起著單獨作用,但又不是孤立的,而是由于剪切變形造成的。 

FRP的強度來于玻纖,不論是強度還是彈性模量 ,樹脂比玻纖差得多,但是,FRP的彎曲、層間剪切及平行壓縮度,在很大程度上又決定于樹脂,對于拉伸強度,雖然取決于玻纖,但仍然不能忽視樹脂的作用。至于樹脂的作用,大致有三個方面:

1.粘結作用: 樹脂不同,粘結力也不同,如環氧樹脂有多種極性基團,特別是環氧基與玻璃可能一化學鍵連接,這是環氧的優勢;聚酯樹脂浸潤性好的優勢,而且交聯點多;而酚醛樹脂卻以交聯密度大的優勢來彌補自身的不足。在FRP中,不希望纖維互相接觸,好呈分散狀才能起骨架作用。纖維和樹脂的粘結作用在單向FRP中,當受力方向與纖維方向垂直時,強度與纖維含量關系不大,而與樹脂本身以及樹脂與纖維粘結有關。

2.傳遞載荷與均衡載荷的作用:  玻纖有很高的抗拉承載能力,但一束纖維不能成為構件,只有做成FRP后才能當構件使用。樹脂把載荷傳遞給纖維,于是上層纖維受壓,下層纖維受拉,中間部分受剪。而這剪應力要由樹脂來承受。當然FRP的層間剪切強度是低的,約為拉伸強度的1/10,樹脂不僅傳遞載荷還起著均衡載荷的作用,如有少數未起承載作用的纖維存在時,樹脂將大限度地把載荷傳遞給它,均衡地分布到凡能承載的纖維身上。但是由于纖維在生產過程中會造成種種缺點,因此,實際上纖維從未達到其理論強度。

3.樹脂本身特性的作用: 樹脂品種不同,作用也不同,這就要求有選擇性地使用,如環氧的強度比聚酯和酚醛高。同樣是聚酯,性能也不同,有剛性的,有柔性的195號透光、DAP透電磁波、197號耐腐等。在玻纖當中,無堿比中堿強度高、耐熱。高又強纖維又比無堿纖維強度高等。  

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