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纖維增強樹脂復合材料中增強纖維應該

發布時間:2023-05-25 20:38:33

① 纖維增強樹脂復合材料有哪幾類,各有什麼特點

纖維一般作為增強材料,樹脂作為基體,主要提高材料強度及抗沖擊強度。纖專維和樹脂復合:纖維通屬過樹脂容器浸漬後固化,有很多工藝:纏繞;人工;拉擠等工藝,主要是根據產品來確定工藝。
纖維增強樹脂使用樹脂主要有兩大類:熱固包括,環氧、酚醛、不飽和聚酯等等;熱塑包括,尼龍、聚乙烯、聚酯等等。所有都必須依據產品來定

② 纖維增強樹脂基復合材料常用的樹脂及纖維有哪些典型成形方法有哪些

我只知道建築上最常用的是環氧樹脂,纖維是碳纖維和玻璃纖維,碳纖維用來加固,玻璃纖維用來做環氧玻璃鋼。成型方法,基本都是手糊。

③ 復合材料中增強體的作用是什麼書上只是寫起增強作用·有具體點的嗎

一般是指增加基體材料的拉伸強度。也就是添加了增強填料之後其拉伸強度有所提高。
一般來說經過合理表面處理的粉狀(如碳酸鈣,局枝滑石粉,玻璃微珠等),纖維狀(如碳纖維橘鉛,玻璃纖維等)圓臘好,針狀等等填料以一定的比例與原基體樹脂共混改性製成。
另,添加相容性好的高強度樹脂做成高分子合金也是一種途徑。

④ 纖維增強樹脂有什麼用途

纖維增強樹脂成型品輕質且高強度、高剛性,因此,被廣泛用於從運動、娛樂用途至汽車、航空器等工業用途。

例如,在汽車工業的領域中,為了在保證車輛的強度的同時實現輕質化,不僅在支柱等車輛的骨架結構構件中,而且在車門外面板等要求設計性的非結構構件中也使用了纖維增強樹脂成型品。

特別是在要求強度的部位/構件中使用纖維增強樹脂成型品時,連續纖維加強材料配置於纖維增強樹脂成型品的表面。作為該連續纖維加強材料,通常使用在連續纖維中含浸熱固性樹脂組合物而成的預浸料。

預浸料通過將樹脂組合物溶解於溶劑而使其低粘度化、並含浸於增強纖維中的濕法;通過加熱使其低粘度化、並含浸於增強纖維中的熱熔法(干法)等方法來製造。

作為上述用途中使用的預浸料,有在沿一個方向拉齊的連續纖維中含浸熱固性樹脂組合物而成的預浸料、在增強纖維的織物中含浸熱固性樹脂組合物而成的預浸料。

在表面配置有連續纖維加強材料的纖維增強樹脂成型品可以通過將連續纖維加強材料暫時安裝於可使上下模合模的模腔內、例如向模腔內噴射熔融樹脂而製造。

⑤ FRP(纖維增強復合材料)詳細資料大全

纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,簡稱FRP),現有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。FRP復合材料是由纖維材料與基體材料(樹脂)按一定的比例混合後形成的高性能型材料。質輕而硬,不導電,機械強度高,回收利用少,耐腐蝕。

基虧早本介紹

材料簡介,性能特點,生產工藝,組成種類,套用,現狀趨勢,

材料簡介

FRP,纖維增強復合塑膠,是英文(Fiber Reinforced Plastics )的縮寫,現有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。中文中玻璃鋼指的就是GFRP。 FRP復合材料是由纖維材料與基體材料按一定的比例混合後形成的高性能型材料。其中GFRP根據所使用的樹脂品種不同,有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼等種類。一般FRP具有質輕而硬,不導電,機械強度高,回收利用少,耐腐蝕等特性。 隨著社會科學技術的進步, 土木工程結構學科的發展, 在很大程度上得益於性質優異的新材料、新技術的套用和發展, 而FRP以其優異的力學性能及適應現代工程結構向大跨、高聳、重載、輕質發展的需求, 正被越來越廣泛地套用於橋梁工程、各類民用建築、海洋工程、地下工程中, 受到結構工程界廣泛關注。

性能特點

抗拉強度 抗拉強度高, FRP的抗拉強度均明顯高於鋼筋, 與高強鋼絲抗拉強度差不多, 一般是鋼筋的2倍甚至達10倍。但FRP材料在達到抗拉強度前,幾乎沒有塑性變形產生, 受拉時應力、應變呈線彈性上升直至脆斷, 因此FRP復合材料在與混凝土結構共同作用的過程中, 往往不是由於FRP材料被拉斷破壞, 而是由於FRP-混凝土界面強度不足導致混凝土結構界面被剝離破壞, 所以, FRP-混凝土界面粘結性能問題成為今後工程套用的一個重點和難點。 熱膨脹系數 FRP復合材料熱膨脹系數與混凝土相近, 這樣當環境溫度發生銷此雀變化時, FRP與混凝土協調工作,兩者間不會產生大的溫度應力。 彈性模量 與鋼材相比, 大部分FRP產品彈性模量小。約為普通鋼筋的25%~ 75%。因此, FRP結構的設計通常由變形控制。 抗剪強度 因為FRP是纖維通過基體聚合而成,纖維間強度由基體決定(強度一般弱於纖維),所以垂直於纖維方向強度較弱。FRP的抗剪強度低, 其強度僅為抗拉強度的5%~20%, 這使得FRP構件在連線過程中需要研製專門的錨具、夾具。這也使得FRP構件的適度成為研究突出的問題。 抗腐蝕、抗疲勞性能 FRP材料抗腐蝕、抗疲勞性能好, 可以在酸、鹼、氯鹽和潮濕的環境中長期使用, 因而可提高結構的使用壽命, 這是結構材料難以比擬的。但同時, 與一般混凝土相比較, FRP復合材料的防火性能偏差, 這也制約了該類結構產品的推廣套用, 成為今後要解決的問題之一。 重量 比強度很高,即通常所說的輕質高強,因此採用FRP材料可減輕結構自重,施工方便, 其重量一般為鋼材的20%。 良好的可設計性 FRP屬於人扒信工材料可根據工程需要採用不同纖維材料纖維含量和鋪陳方式等不同工藝設計出不同強度指標、彈性模量及特殊性能要求的FRP產品,且FRP鏟平形狀可靈活設計。 工廠化生產,現場安裝,有利於保證工程質量提高勞動效率和建築工業化。 其他優勢 絕緣、隔熱及透電磁波等,因此可用於一些特殊場合如雷達站地磁觀測站醫療核磁共振設備結構等。

生產工藝

FRP的生產方法基本上分兩大類,即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點來分,有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。手糊成型又包括手糊法、袋壓法、噴射法、濕糊低壓法和無模手糊法。 目前世界上使用最多的成型方法有以下四種。 ①手糊法:主要使用國家有挪威、日本、英國、丹麥等。 ②噴射法:主要使用國家有瑞典、美國、挪威等。 ③模壓法:主要使用國家有德國等。 ④RTM法:主要使用國家有歐美各國、日本。 我國有90%以上的FRP產品是手糊法生產的,其他有模壓法、纏繞法、層壓法等。日本的手糊法仍佔50%。從世界各國來看,手糊法仍占相當比重,說明它仍有生命力。手糊法的特點是用濕態樹脂成型,設備簡單,費用少,一次能糊10m以上的整體產品。缺點是機械化程度低,生產周期長,質量不穩定。我國從國外引進了擠拉、噴塗、纏繞等工藝設備,隨著FRP工業的發展,新的工藝方法將會不斷出現。 frp學名玻璃纖維增強塑膠。它是以玻璃纖維及其製品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料,以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。復合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求,需要由兩種或兩種以上的材料復合在一起,組成另一種能滿足人們要求的材料,即復合材料。例如,單一種玻璃纖維,雖然強度很高,但纖維間是鬆散的,只能承受拉力,不能承受彎曲、剪下和壓應力,還不易做成固定的幾何形狀,是松軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起,可以做成各種具有固定形狀的堅硬製品,既能承受拉應力,又可承受彎曲、壓縮和剪下應力。這就組成了玻璃纖維增強的塑膠基復合材料。由於其強度相當於鋼材,又含有玻璃組分,也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能,象玻璃那樣,歷史上形成了這個通俗易懂的名稱「玻璃鋼」,這個名詞是由原國家建築材料工業部部長賴際發同志於1958 年提出的,由建材系統擴至全國,仍然普遍地採用著。由此可見,玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強材料、合成樹脂作粘結劑的增強塑膠,國外稱玻璃纖維增強塑膠。隨著我國玻璃鋼事業的發展,作為塑膠基的增強材料,已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化矽纖維等,無疑地,這些新型纖維製成的增強塑膠,是一些高性能的纖維增強復合材料,再用玻璃鋼這個俗稱就無法概括了。考慮到歷史的由來和發展,通常採用玻璃鋼復合材料,這樣一個名稱就較全面。

組成種類

FRP由增強纖維和基體組成,一般用玻璃纖維增強不飽和聚脂、環氧樹脂與酚醛樹脂做基體,以玻璃纖維或其製品作增強材料的增強塑膠。纖維(或晶須)的直徑很小,一般在10μm以下,缺陷較少又較小,斷裂應變約為千分之三十以內,是脆性材料,易損傷、斷裂和受到腐蝕。基體相對於纖維來說,強度、模量都要低很多,但可以經受住大的應變,往往具有粘彈性和彈塑性,是韌性材料。工程結構中常用的FRP主材主要有碳纖維( CFRP)、玻璃纖維( GFRP)、及芳綸纖維( AFRP), 其材料形式主要有片材(纖維布和板)、棒材(筋材和索材)及型材(格柵型、工字型、蜂窩型等)。

套用

FRP復合材料在土木工程領域的套用快速增長,可用於包括柱、牆、梁、板及面板的抗震及補強加固,新的增強構件、結構形式及結構體系也正在研究、開發和套用。 1、建築工程 結構設計正轉向基於性能的設計,對結構及材料性能的要求也提高了。FRP材料已用於新建結構的框架以提高其結構性能,還被大量套用於舊有民用建築的維修加固。 2、岩土工程 FRP纖維復合材料在長期惡劣的地質條件下具有良好的耐腐蝕性能,已廣泛用於加筋土中;FRP復合材料易被掘進機具切斷,故可用於盾構法掘進豎井的混凝土牆、土釘及臨時支護用的復合材料地錨,如用鋼錨則會導致挖掘機機頭的斷裂。因GFRP復合材料價格低廉,安裝方便,耐久性強,已用於潮汐變化的干濕交替的擋土牆、地基錨桿及噴射混凝土筋等。 3、橋梁工程 FRP復合材料套用於橋梁工程起始於70年代末和80年代初期。可用作懸索橋及斜拉橋的纜索、預應力混凝土橋中的預應力筋,甚至可以用於整個橋梁體系;另外在橋梁補強加固方面也有套用。 4、海洋結構和近海結構 海洋結構和近海結構的腐蝕問題一直比較突出,對於鋼結構更是如此,因而採用抗腐蝕性能良好的FRP可以很好地解決該問題,具有很好的發展前景。在建的海洋鋼筋混凝土結構,採用最厚的混凝土保護層(一般為150mm左右,相當於陸地混凝土結構保護層的5倍以上)及防腐措施,其對內部鋼筋防氯鹽腐蝕也僅有15年左右,這與永久或半永久性的海洋結構耐久要求相距甚遠。採用FRP混凝土或FRP-混凝土組合結構就可以從根本上解決海洋工程中的鋼筋(鋼材)腐蝕問題,其重大意義不言而喻。

現狀趨勢

FRP復合材料的研究開發和套用在歐美已開發國家以及日本, 已成為十分活躍的領域。在今後一個時期, FRP作為一種高性能材料以其輕質高強、耐腐蝕、耐久性能好、施工便捷等性能特點, 必將成為各類道路、橋梁、民用建築結構的養護、檢測和維修的必要補充材料, 並得到廣泛套用, 給我國的建築經濟領域帶來不可忽視的綜合效益。

⑥ 碳纖維增強樹脂基復合材料有哪些性能

碳纖維增強抄樹脂基復合材料rarhnn
fiber
reinforced
resin
matrix
composite以碳纖維及其製品增強的樹脂基復合材
料。
這種復合材料比強度和模量高,其,卜比模量是芳綸增強
復台材料的2倍,是玻璃纖維增強復合材料的4一5佑,抗蠕
變性能也優於這二者,耐疲勞性能優良,摩擦系數和磨損率
低,具有自潤滑性;耐熱性能取決於樹脂,如酚醛樹脂可耐
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,聚酞亞胺可耐31D},;導熱、導電性能良好;熱膨脹系
數小,耐化學腐蝕性能優良。缺點是層間剪切強度和沖擊強
度低,價格昂貴。主要成型工藝有接觸成型(手糊)、纏繞成
型、低壓(袋壓、熱壓罐)成型及層壓和模壓成型等。主要應用
十航空航大工業中作主、次及非承力結構材料,如機翼、副翼、
尾翼、噴管、火箭殼體等,少量用於某些醫療器械、體育用品及
自潤滑耐磨機械零件,如齒輪、軸承等。

⑦ 碳纖維增強樹脂復合材料的性能指標(可以相對於鋼來說,要有具體數值)

碳纖維是脆性材料,但強度很高,通常單獨是無法使用的,但作為纖維增強體可以添加到樹脂基體中以提高樹脂的性能,成為高性能的復合材料。

⑧ 什麼是碳纖維增強環氧樹脂復合材料

碳纖維增強環氧樹來脂復合材料是指源碳纖維材料和環氧樹脂材料在一起組合而成的新材料,比如悍馬預應力碳纖維板就是碳纖維復合材料,用於建築中的預應力加固。比如悍馬碳纖維布配合碳纖維膠使用,組成的碳纖維復合材料加固房屋建築、橋梁,隧道等。

⑨ 碳纖維增強樹脂復合材料的應用

總結碳纖維復合材料的現實應用有以下幾個方面:

(1)宇航工業用作導彈防熱及結構材料如火箭噴管、鼻錐、大面積防熱層;衛星構架、天線、太陽能翼片底板、衛星-火箭結合部件;太空梭機頭,機翼前緣和艙門等製件;哈勃太空望遠鏡的測量構架,太陽能電池板和無線電天線。
(2)航空工業用作主承力結構材料,如主翼、尾翼和機體;次承力構件,如方向舵、起落架、副翼、擾流板、發動機艙、整流罩及座板等,此外還有C/C剎車片。
(3)交通運輸用作汽車傳動軸、板簧、構架和剎車片等製件;船舶和海洋工程用作製造漁船、魚雷快艇、快艇和巡邏艇,以及賽艇的桅桿、航桿、殼體及劃水漿;海底電纜、潛水艇、雷達罩、深海油田的升降器和管道。
(4)運動器材用作網球、羽毛球和壁球拍及桿、棒球、曲棍球和高爾夫球桿、自行車、賽艇、釣桿、滑雪板、雪車等。
(5)土木建築幕牆、嵌板、間隔壁板、橋梁、架設跨度大的管線、海水和水輪結構的增強筋、地板、窗框、管道、海洋浮桿、面狀發熱嵌板、抗震救災用補強材料。
(6)其它工業化工用的防腐泵、閥、槽、罐;催化劑,吸附劑和密封製品等。生體和醫療器材如人造骨骼、牙齒、韌帶、X光機的床板和膠卷盒。編織機用的劍竿頭和劍竿防靜電刷。其它還有電磁屏蔽、電極度、音響、減磨、儲能及防靜電等材料也已獲得廣泛應用。

⑩ 常用的纖維增強材料

纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer /Plastics,簡稱FRP),由纖維材料與基體材料經過纏繞,模壓或拉擠等成型工藝而形成的復合材料。常用的增強纖維材料有碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維,基體材料有環氧樹脂、乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等。由微觀到宏觀,首先由極細的纖維絲按一定方向排列或編織為板、布等形式,再與基體材料膠結後形成纖維增強復合材料製品。
纖維增強復合材料具有一系列的優良性能。如FRP本身重量輕,密度約為14-21kN/m³,為鋼的1/6~1/4,比鋁還輕,而FRP的強度/重量比通常可達鋼材的4倍以上,可應用於大跨結構中時,極大減輕結構自重,也同時能夠符合航空、航天結構設計對材料的重要要求。而且FRP材料的力學性能可以設計,即可以通過選擇合適的原材料和合理的鋪層形式,使復合材料構件或復合材料結構滿足使用要求。FRP的生產製作工藝包括拉擠、纏繞、手糊、噴射成型等多種方式,不僅可規模化生產形狀規則的FRP製品,更可製作出幾乎任意形狀的板材用於構築非線性工藝造型。另外,在纖維增強復合材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維。當用這種材料製成的構件超載,並有少量纖維斷裂時,載荷會迅速重新分配並傳遞到未破壞的纖維上,因此整個構件不至於在短時間內喪失承載能力。
纖維增強復合材料自從20世紀40年代問世以來,最先被應用於航空航天、國防軍工等領域。比如波音787和空客350等客機製造材料中,纖維增強復合材料的使用比例均超過50%(重量比),高於鋼、鋁、鈦等金屬及其合金。隨著科技的進步和發展,材料制備成本也逐漸降低,纖維增強復合材料也逐漸開始走入人們的日常生活,常用的有玻璃纖維增強復合材料GFRP(俗稱玻璃鋼)、碳纖維增強復合材料CFRP。GFRP多用於景觀雕塑、座椅、垃圾桶、儲料罐等,CFRP可用於遊艇、汽車、自行車、體育休閑器具等。
在建築領域,纖維增強復合材料始於上個世紀60年代便開始應用,到90年代,隨著纖維復合材料加固鋼筋混凝土結構技術的興起,工程界才逐漸認可對這種新型材料。過去,建築師一直使用木材、石頭、鋼鐵、混凝土等傳統的建築材料,現代社會對建築的功能性和審美性更為關注,薄殼結構、懸挑結構、懸索結構、網架結構等新型結構對建築材料提出了更高的要求。如上海迪士尼樂園明日世界佔地面積超過2300平方米,廣泛的內部和外部建築結構和座椅都是用幾百種不同形狀和尺寸的阻燃膠衣飾面FRP部件組成的,而且所有所需的FRP部件都是手糊成形的。為了確保用於迪斯尼樂園的所有FRP滿足國家對完全組裝復合材料部件的B1防火性等級要求,材料製造公司最終利用高性能聚氨酯丙烯酸酯,以三水合鋁(ATH)作為輔助樹脂,根據需要加入了450g/㎡的玻璃纖維短切原絲氈和450g/㎡的無捻粗紗布作為增強材料。

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