1.什么叫玻璃钢？
玻璃钢是一种塑料，是用玻璃纤维增强的塑料，可用英文字母 FRP表示。塑料，
从字面上讲，是指可塑性的材料，现在一般是指人造塑料，即由树脂加上各种添加剂
制成的，如果树脂中没有添加任何添加剂则不能称为塑料，只能叫做树脂。因树脂有
热塑性和热固性之分，所以塑料也分为热塑性和热固性两种。如果用玻璃纤维去增强
热塑性塑料，可称为热塑性玻璃钢：如果用玻璃纤维增强热固性塑料，就叫做热固性
玻璃钢。目前生产的玻璃钢主要指热固性而言。如果从材料使用角度来看， FRP是一
种复合材料，如果从其本身的复合结构来看，把 FRP又可以看作一种结构。
2、 FRP有哪些特性和不足？
答：FRP有如下特性。
（1）轻质高强
相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。
表1-1部分材料的密度、强度和比强度
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高级合金钢
A3钢
LY12铝合金
铸铁
环氧FRP
聚酯FRP
酚醛FRP
DAP FRP
有机硅FRP
二苯醚FRP
泥土容量
混凝土容量
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8
7.85
2.8
7.4
1.73
1.8
1.8
1.65
1.6
1.7
2t/m3
2.4t/m3
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1280
400
420
240
500
290
290
360（手糊200）
170
320
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1600
500
1600
320
2800
1600
1600
2100
1000
1900
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注：比强度即强度除以密度。注：比强度即强度除以密度。
（2）耐腐蚀性能好
FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
（3）电性能好
是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。
（4）热性能良好
FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。
（5）可设计性好
① 可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。
② 可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。
（6） 工艺性优良
① 可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
② 工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。
不能要求一种FRP来满足所有要求，FRP不是万能的，FRP也有以下一些不足之处。
（1） 弹性模量低
FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。
可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。
（2） 长期耐温性差
一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。
（3） 老化现象
老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风纱雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。
（4） 层间剪切强度低
层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。
3、 FRP有哪些生产方法？
答：基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。
目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。
① 手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。
② 喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。
③ 模压法：主要使用国家有德国等。
④ FTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。
我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等（见第十一章）。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。近年来，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。 |
