纤维增强复合材料工程应用技术规范

1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划纤维增强复合材料工程应用技术规范纤维增强复合材料的应用纤维增强复合材料的应用摘要：碳纤维复合材料是由碳纤维或其制品增强的树脂基复合材料。玻璃钢是以合成树脂为粘接剂(基体)，玻璃纤维及其制品作增强材料而制成的树脂基复合材料,又称为玻璃纤维增强塑料(GFPR)。它们具有质轻、比强度和比弹性模量高等一系列优异性能，在建筑、造船工业、汽车工业、航空航天等各个领域得到了广泛的应用。关键词：复合材料玻璃纤维碳纤维玻璃钢应用复合材料是当今科技发展的重要物质基础，其中碳纤维复合材料是由碳纤维或其制品增强的树脂基复合材料，具有热膨胀系数小、热导率较低、抗热冲击性能好、耐烧蚀性好和耐含固体微粒燃气的冲刷等一系列的优异性能，而且其质轻，比强度和比弹性模量都很。玻璃钢是以合成树脂为粘接剂(基体)，玻璃纤维及其制品作增强材料而制成的树脂基复合材料,又称为玻璃纤维增强塑料(GFPR)。玻璃钢具有质量轻，强度高，抗疲劳性能、减振性和耐化学药品性好，电绝缘性能及热性能优良，施工工艺性和可设计性良好等特点。玻

2、璃钢工业是如今最热门的工业之一,玻璃钢复合材料是目前产量最大、用途最广的复合材料,已构成了复合材料的主体,以致于国外通常所谓的复合材料,如不特殊说明类型,就是指玻璃钢复合材料。玻璃钢是一种塑料基的复合材料。合成树脂是一种有机化合物,玻璃纤维是一种无机化合物,玻璃钢是一种高强度的复合材料,它的全称是玻璃纤维增强复合材料。由于它比普通塑料的强度高得多,成型固化后,比强度高,可与钢材媲美,因而人们送它一个雅号3玻璃钢。而且它具有质轻、防腐、保温、绝缘、隔音、寿命长等特点,密度仅为/cm。耐机械性能和物理性能良好。因此它们被广泛运用于国防、航空、造船、汽车、旅游、建筑等各个领域,如在美国,玻璃钢作为修复和建筑材料,正逐步取代传统建筑材料,它占美国塑料工业年出口额的比例已达到了5%随着科技的发展、技术的创新。它必将成为21世纪的优1-2质复合材料。1、复合材料成型原理及技术以玻璃钢为例，合成树脂与玻璃纤维复合,主要靠合成树脂将松散的玻璃纤维或玻璃纤维布粘结在一起形成性能优异的复合材料。复合前,纤维是柔软的,树脂是流动的,但固化后,两者就能复合成高强度的玻璃钢。下面的图是玻璃钢成型工艺流程图：随着

3、玻璃纤维合成树脂等原材料工业的发展和各种新技术新设备的涌现,玻璃钢工业得到了长足的进步，形成了从原材料、成型工艺、成型设备到性能测试等较完整的工业体系。随着玻璃钢的不断应用和品种的不断增多,各种成型加工技术也得到了相应的发展。目前的玻璃钢成型技术有几十种,按工艺原理分主要有:手糊成型、喷射成型、缠绕成型、模压成型、反应注塑成型、连续拉挤成型、片状模塑料(SMC)自动化系统、挤出注射成型、传递3模塑复合加工、低压预成型、紫外线固化预浸料成型、计算机数控缠绕成型等。2、复合材料的应用、在建筑领域的应用结构由于玻璃钢的可设计性和良好的力学性能可用于建筑物的承载结构以及建筑物加固。玻璃钢门窗具有质轻，高强，防腐，保温，绝缘，隔音，寿命长等特点，因此在建筑工程上开始广泛应用。用作承载结构的玻璃钢建筑制品有柱、桁架、梁、基础、承重折板、屋面板、楼板等，这些构件主要用于化学腐蚀厂房的承重结构、高层建筑及全玻璃钢民用建筑；玻璃钢围护结构制品有各种玻璃钢波纹板、夹层结构板，整体式和装配式折板结构和壳体结构，用作工业与民用建筑的内外墙板、天花板、壳体的板材，它既是维护结构，又是承重结构。其中玻璃钢夹层结构

4、板的最大优点是：承载能力大，重量轻，有较好的保温和隔音效果。采用这种板材作为围护结构，可以极大限度地减轻建筑自重，减少承重结构的荷载，故常用4作框架结构的高层建筑的墙体材料。、在造船领域的应用在渔业船舶方面，出现了对高速船的需求，如渔政执法艇、休闲钓鱼船等。在目前的材料中，玻璃钢因其质量轻强度高而被广泛应用于造船。针对玻璃钢的制造工艺也在不断提高和创新，由起初的手糊，发展到机械化的喷射、拉挤、模压等工艺，到现在兴起的真空树脂导入工艺，以及树脂传递模塑、真空辅助、真空袋压。通常在手糊工艺中，增强材料铺于模具中，采用刷子、辊子或其它方法手工浸润增强材料。而美国研制的浸渍机技术，使用精密气动控制系统对于编织物能够覆盖住急转角和楼梯的锐圆角以及帽型构件是十分有效的，取代了层间贴合、辊压、脱泡等人工作业，工效更高。浸渍机技术改进了对玻璃钢的质量控制，并且对劳力的需要减至喷枪或手工层压技术所需的25%，用于精确放置材料的动作控制系统已实现设备的整体化。与美国和日本等玻璃钢渔船发达国家相比，我国玻璃钢渔船在质量、5技术工艺等方面还有一定差距，有待提高。、在汽车工业中的应用自从1953年世界上第一部F

5、RP汽车GMCorvette制造成功以后，玻璃钢复合材料即成为汽车工业的一支生力军。传统的手糊成型工艺只适于小批量生产，无法满足汽车工业不断发展的需要。从20世纪70年代开始，由于SMC材料的成功开发和机械化模压技术以及模内涂层技术的应用，促使玻璃钢复合材料在汽车应用的年增长速度达到25，形成汽车玻璃钢制品发展的第一个快速发展时期；到20世纪90年代初，随着环保和轻量化、节能等呼声越来越高，以GMT、LFT为代表的热塑性复合材料得到了迅猛发展，主要用于汽车结构部件的制造，年增长速度达到1015，掀起第二个快速发展时期。作为新材料前沿的复合材料开始逐步替代汽车零部件中的6金属产品和其它传统材料，取得更加经济和安全的效果。玻璃钢复合材料汽车零部件主要分为3类：车身部件、结构件及功能件。车身部件：包括车身壳体、车蓬硬顶、天窗、车门、散热器护栅板、大灯反光板、前后保险杠等以及车内饰件。这是玻璃钢复合材料在汽车中应用的主要方向，主要针对适应车身流线型设计和外观高品质要求的需要，目前开发应用潜力巨大。该部件材料主要以玻璃纤维增强热固性塑料为主，典型成型工艺有：SMC/BMC、RTM和手糊/喷射等。

6、结构件：包括前端支架、保险杠骨架、座椅骨架、地板等，其目的在于提高制件的设计自由度、多功能性和完整性。主要使用高强SMC、GMT、LFT等材料。功能件：其主要特点是要求耐高温、耐油腐蚀，以发动机及发动机周边部件为主。如：发动机气门罩盖、进气歧管、油底壳、空滤器盖、齿轮室盖、导风罩、进气管护板、风扇叶片、风扇导风圈、加热器盖板、水箱部件、出水口外壳、水泵涡轮、发动机隔音板等。主要工艺材料为：SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纤维增强尼龙等。其他相关部件：如CNG气瓶、客车与房车卫生设施部件、摩托车部件、高速公路防眩板和7防撞立柱、公路隔离墩、商品检测车顶柜等。、在航空航天领域的应用在大飞机上的应用空中客车A380是欧洲空中客车工业公司研制生产的台发动机、550座级超大型远程宽体客机，是目前世界上最大的飞机。飞机质量的部件由先进复合材料制造，其中22为碳纤维增强塑料，3%为首次用于民用飞机的铝合金和玻璃纤维超混杂复合材料的层状结构。A380的碳纤维复合材料构件包括襟翼、副翼、梁、后隔板、舱壁、地板梁、前缘、中央机翼盒、机身段、垂直稳定翼等。与此同时，在A380的机身上部采用了GLARE交

7、替层压而成，我国又称之为超混杂复合材料。GLARE层板与相应的铝合金比可减重2530，提高抗疲劳寿命1015倍，效果可观。由于CFRP明显减重以及在使用中不会因疲劳或腐蚀受损，大大减少了油耗和排放，燃油的经济性比其直接竞争机型低13左右，降低了运营成本，每英里成本比目前效率最高的飞机低1520，成为第个每位乘客每百公里耗油少于3L的远程8客机。在固体火箭上的应用固体火箭发动机壳体使用的材料经过了从高强度金属到先进复合材料的演变。采用碳纤维复合材料将大大减轻火箭和导弹的惰性质量，既减轻发射质量，又可节省发射费用或携带更重的弹头或增加有效射程和落点精度。20世纪60年代初，开始采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体取代钢壳，如美国的潜地导弹“北极星A-3”发动机玻璃钢壳体质量比“A-1”的合金钢减轻了60，成本降低了66。此后，“三叉戟”、MX的三级发动机壳体全部采用芳纶环氧，质量又比玻璃钢的同尺寸壳体减轻50。壳体材料在经历了合金钢、玻璃纤维环氧、芳纶环氧3代材料后，进入了第4代碳纤维环氧材料时代。美国应用IM-7碳纤维研制成功“大力神-4”助推器、三叉戟D5、侏儒导弹等碳纤维壳体，制造固体发动机

8、复合材料壳体通常使用缠绕成型工艺，由微机控制的自动缠绕机将浸过树脂胶液的连续纤维粗纱或布带按照一定规律缠绕到与壳体内9腔尺寸相同的芯模上，然后加热固化、脱模，即可制成壳体。、玻璃钢管道在玻璃钢中,拉伸强度很高的玻璃纤维起着骨架增强作用,而耐压耐磨性较强的合成树脂则作为基体材料粘结纤维,使其起共同的成型和承载作用。玻璃钢管道的管壁结构,通常由两部分组成:结构层由连续环向缠绕的玻璃纤维粗纱和分散均布的短切玻璃纤维作为增强骨架,以邻苯型或间苯型不饱和聚酯树脂作为粘结基体。其中玻璃纤维的重量约占60%,树脂的重量约占40%。为降低成本和加强结构刚度,在树脂和纤维的胶结过程中,可以允许掺加适当的填充料(如石英砂、高岭等)。表面加强层管壁的内、外表面,由无碱短切玻璃纤维表面毡和耐蚀、高强的树脂组成,厚约0.2,其中表面毡重量约占10%,树脂重量约占90%。表面加强层使管道形成一层密实、光滑、坚硬的外壳,以增加管道的防渗10性、耐久性和耐腐蚀性。、其他用途纤维增强复合材料产品在我们日常非常的多，如文具、玩具、桌椅、电子产品外壳、风力叶11片、各种储罐和管类等，发挥着重要的作用。结语纤维增强复合材料的

9、应用越来越广，在日常生活和工业生产中发挥着越来越重要的作用，但是其回收再生利用是目前遇到的最大的问题，热固性树脂基复合材不好回收，自然条件下也很难降解，对环境构成很大的挑战。希望在生产和回收技术发展的同时，复合材料本身也朝着生态环境材料方向发展。参考文献1陈博.XX年我国玻璃钢与复合材料行业技术进步综述J.二十一建筑材料XX,69(1)2薛忠民.中国复合材料/玻璃钢工业50年J.玻璃钢/复合材料.XX,53蔡建.玻璃钢成型技术.工程塑料应用j.XX,31(2)4李瑞英，玻璃纤维增强塑料在建筑领域的应用J.上海建材.XX,25吴忠友陈欣.我国玻璃钢渔船发展历程及建造工艺技术.渔业现代化j.XX,38(4)6郑学森潘徽辉.玻璃钢/复合材料在汽车工业中的应用.新材料产业j.XX,37(转载于:写论文网:纤维增强复合材料工程应用技术规范)郑学森潘徽辉.玻璃钢/复合材料在汽车工业中的应用.新材料产业j.XX,38朱晋生王卓欧峰.先进复合材料在航空航天领域的应用.新技术新工艺j.XX,99王兴刚于洋李树茂先进热塑性树脂基复合材料在航天航空上的应用j纤维复合材料，XX，2(44)10雷文.玻璃钢管道的技术特点及在我国的应用现状分析.玻璃钢/复合材料.1999,111陈余岳张锦南.玻璃钢/复合材料风力机叶片的开发.玻璃钢.XX,2纤维增强复合材料一、概况在复合材料大家族中，纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，性能不断得到

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