玻璃纤维复合材料的应用领域综述

1玻璃纤维复合材料的应用领域综述摘要:随着玻璃纤维复合材料被的广泛研究，另外玻璃纤维价格便宜，其高性价比受到应用领域的青睐,我国的玻璃纤维复合材料行业得到了迅猛地发展。目前，我国玻璃纤维复合材料生产总量居世界前列,玻璃纤维复合材料已被广泛地应用于建筑工程、石油化工、交通运输、能源工业、机械制造、船艇、体育器械、航空航天等领域，为国民经济和国防建设做出了重要贡献。关键词玻璃纤维复合材料应用领域ReviewedtheapplicationareasofglassfibercompositematerialsAbstract:Astheglassfibercompositeswaswidelystudied,cheappriceanditscost-effective,theglassfibergetthefavourofapplicationfield,inChina,Glassfibercompositesindustryhasbeenarapiddevelopment.Atpresent,GlassfibercompositesrankedamongthetopoftheworldtotalproductioninChina,glassfibercompositematerialshavebeenwidelyusedinconstructionengineering,petrochemicalindustry,transportation,energyindustry,machinerymanufacturing,boat,sportsequipment,aerospaceandotherfields,itmakeanimportantcontributiontonationaleconomyandnationaldefenseconstruction.KeywordsGlassfiberCompositematerialsApplicationfield1、引言玻璃纤维是由玻璃熔化而得，玻璃纤维复合材料是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。通常玻璃纤维复合材料的片材制备和制品成型过程是分开的,但从经济角度出发,将两者结合起来,即可减少设备投人,又可节约能耗[1]。玻璃纤维能够在实现较高机械强度的同时保持成本优势，达到一个均衡,玻璃纤维复合材料具有良好的回收性能[2]。与传统材料相比,具有比强度高、比模量高及可设计性、易修补，耐疲劳、耐腐蚀等优点但玻璃纤维增强的树脂基复合材料对湿热的环境比较敏感[2],而且湿热环境会使它性能下降，采用合适的化学交联剂或偶联剂对聚合物进行改性，使其变为憎水性物2质[4-5]。玻璃纤维复合材料的应用范围很广[6-10]。高强玻璃纤维复合材料具有优异的力学性能和抗弹性能用于制作防弹板；玻璃纤维增强材料可代替传统的木材及其它材料,可以用于建筑行业中；玻璃纤维复合材料维被广泛的用于汽车工业还可以用于飞机、火箭等,近年来在民用方面发展也很迅猛,在舰船和体育器械等领域得到应用,并且用量不断增加。如StaMax等材料的开发,提高了家用电器、电子产品、汽车零件及其它应用的抗冲强度；由于全球能源日益紧张,风能材料的开发更具发展前景,玻璃纤维复合材料用于制备能源设备，预计将在不久的未来，这领域将成为玻璃纤维复合材料重要的应用领域。随着新生产工艺的不断出现推动着玻璃纤维复合材料的发展[10]。我国玻璃纤维复合材料工业已经进入一个新的发展时期。过去是以发展速度为主要特征，现在则以产品应用和质量提高为重要标志[12]。IntroductionGlassfiberismadeofglassmelting,glassfibercompositematerialisglassfiberanditsproductsasreinforcedmaterial,syntheticresinasbasematerialofakindofcompositematerials.Usually,sheetofglassfibercompositespreparationandproductsmoldingprocessisseparate,butforeconomicperspective,togetthemtogethercanreduceequipmentinvestment,butalsosaveenergy.Glassfibercanbeimplementedinhighmechanicalstrengthatthesametimemaintaincostadvantages,itcanachieveabalanced.Theglassfibercompositematerialhasgoodrecoveryperformance.Comparedwithtraditionalmaterials,ithashighspecificstrength,highmodulusthanandcandesign,easytorepair,fatigueresistance,corrosionresistanceadvantages,butglassfiberreinforcedresinmatrixcompositesismoresensitivetohotandhumidenvironment,andhotandhumidenvironmentwillmakeitperformancedegradation,useappropriatechemicalcrosslinkingagentandcouplingagentonpolymermodification,makeitbecomeahydrophobicmaterial.Awiderangeofglassfibercompositematerials.Highstrengthglassfibercompositematerialhasexcellentmechanicalpropertiesandresistancetoflexibility.itcanbeusedtomakebulletproofplate;Glassfiberreinforcedmaterialcanreplacethetraditionalwoodandothermaterials,itcanbeusedintheconstructionindustry;Dglassfibercompositesarewidelyusedinautomobileindustry,italsocanbeusedforaircraft,rocket,etc.It3isveryrapidinrecentyearsinciviliandevelopmentandhasbeenappliedinareassuchasshipsandsportsequipmentandthedosageincreasing.SuchasthedevelopmentofStaMaxmaterials,improvingthehouseholdelectricalappliances,electronicproducts,autopartsandotherapplicationsoftheimpactstrength;Becauseoftheglobalenergyincreasinglynervous,moredevelopmentprospectofthedevelopmentofwindenergymaterials.Glassfibercompositematerialusedforthepreparationofenergyequipment,expectedinthenearfuture,thisfieldwillbecomeanimportantapplicationfieldofglassfibercompositematerials.Withthenewproductiontechnologyofappearconstantlypromotethedevelopmentoftheglassfibercomposites,glassfibercompositesindustryhasenteredanewperiodofdevelopmentinChina.Themainfeaturewasdevelopmentinthepast,butnow,itisproductapplicationandqualityimprovementfortheimportantsign.2、玻璃纤维复合材料的应用领域2.1、航空军工领域玻纤增强树脂基复合材料是最早应用于军事领域的复合材料之一[13]。玻璃纤维复合材料大量应用于火箭、导弹的防热材料；在轻型装甲车中，玻璃纤维复合材料的应用几乎涉及装甲车辆的各个部位；玻璃纤维复合材料的透波性能已经得到了广泛的应用，产品包括保护天线的天线罩、电子对抗用的透波墙以及电视发射塔的墙体等[14-15]；玻璃纤维复合材料是很好的防弹材料[16-17]，具优异的抗弹性能[18]。因为玻璃纤维复合材料的密度效应和强度效应使其制造的复合装甲具有极好的抗穿甲弹能力，并且具有使破甲弹射流弯曲、不规则断裂失稳的能力。此外，它对核辐射也具有强烈的衰减作用。玻璃纤维复合材料还被用于研制各种不同当量的玻璃纤维复合材料爆炸容器[19],如1994年美国SNL实验室从俄联邦核中心购买了2kg(TNT当量)球形及50kg柱形复合材料爆炸容器的全部设计资料[20]。2.2、能源设备领域从国外的应用实践看，玻璃纤维复合材料在一定程度上也是建造输电杆塔结构的理想材料之一[21]。由于玻璃纤维复合材料具有重量轻、强度高、绝缘性好、耐疲劳、耐腐蚀、加工成型方便、易维护等特点。玻璃纤维复合材料在电力行业的应用除传统输变电设备、设施外，玻璃钢杆塔和复合电缆芯成为行业关注的热4点之一。近年来，随着输电走廊用地的日益紧张，部分地区的污秽和腐蚀程度的不断加重，复合材料用于输电杆塔的优势日益突显。利用复合材料的优良性能，不仅可以克服传统的输电杆塔普遍存在的质量重、易腐、锈蚀或开裂等缺陷，还可以增加杆塔绝缘间隙及绝缘爬距，提高线路的绝缘水平。还可以进一步压缩输电线路走廊宽度，降低输电线路建设及运行维护成本。随着国内玻璃纤维复合材料成型工艺技术和产品性能的进步与提升，制造成本的降低，玻璃纤维复合材料杆塔的研究与应用条件已经具备，许多部门开展了应用研究工作，并已进入线路试验阶段。当今世界能源紧张，风力发电作为一种清洁能源备受瞩目。目前风机叶片的主要材料为玻璃纤维复合材料[22]，因为玻璃纤维具有可根据风机叶片的受力特点来设计强度与刚度，翼型容易成型，可达到最大的气动效率，疲劳强度较高，抗震性好和耐腐蚀性好等优点，而且玻璃纤维价格便宜。供应量宽松，采用玻璃纤维作为叶片材料的成型工艺成熟[23]。火力发电量占全球发电量的一半以上，因此，煤炭在至少未来几十年内仍将是主要的燃料。所有的火力电厂最终都要安装洗涤塔和脱硫系统，而玻璃纤维复合材料则是这一应用领域内性价比最高的材料。玻璃纤维复合材料用于石油化工。除传统防腐工程外，还被用于高压管道、贮罐、塔器等产品中。2.3、交通运输领域玻璃纤维复合材料在轨道交通上的应用发展从玻璃纤维复合材料零部件到全玻璃纤维复合材料的机头、箱体等，都展示了巨大的优势及其在轨道交通领域广泛的应用前景。国内除应用现有技术和工艺，为轨道车辆研发生产、车体内装件和设备、设施外，应深入研究具有自主知识产权的玻璃纤维复合材料制造技术及其批量化产品，促进我国高速轨道交通事业的发展。当前我国正处在轨道交通建设的繁荣时期，已经成为世界上最大的城市轨道交通市场。对于玻璃纤维复合材料产业而言，这是一个大有可为的应用领域。随着国家振兴汽车产业规划出台，将加速提升玻璃纤维复合材料制品在汽车上的应用总量[24]。同时，国家节能减排政策和新能