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GRG与FRP的性能分析

文字:[大][中][小] 2013-5-3  浏览次数:2845

     GRG简介和性能

  中文全称:预铸式玻璃纤维增强石膏成型品

  英文全称:Glass Fibre Renforee Gypsum

  简 称:GFRG或GRG

GRG产品是采用GRG专用石膏—超细结晶石膏(改良的ɑ石膏)为基料与专用连续刚性的增强玻璃纤维、我司开发的专有添加剂(符合英国原厂的添加剂要求),在模具上经过特殊工艺层压而成的预铸式新型装饰材料,在综合性能上达到了英国的质量标准。产品表面光洁平滑呈白色,材质表面光洁,白度达到90%以上,,高质量的成型表面有利于任何涂料的喷涂处理。形成极佳的装饰效果、环保安全不含任何有害元素。

  产品特性:GRG主要以壁薄、质轻、强度高及不燃性,并可对室内环境的湿度进行调节,以其能达到舒适的生活环境。其高强度、高硬度和很好的柔韧性,能满足最终被制成任意造型、大规格及有质感效果的产品。在120℃高温下存放72小时无变形。TM-GRG材料可制成各种平面板、各种功能型产品及各种艺术造型,是目前国际上建筑装饰材料界最流行的更新换代产品。正常情况下,建筑设计师们经常会推荐应用在工商业建筑为抵抗高的冲击而增加其稳定性的吊顶为主,此外,由于GRG材料的防水性能和良好的声学性能,尤其适用于频繁的清洁洗涤和声音传输的地方,像学校、医院、商场、剧院等场所。产品具有声学性能好、造型能力强、耐火性能好、强度高、环保、可擦洗、会呼吸等优点

  工程使用GRG材料的优势和特点:

  1、 强度高、抗冲击:实验表明,GRG产品断裂荷载大于1200N,超过国标JC/T799-1988(1996)装饰石膏板断裂荷载118N的10倍。产品永不变形、,膨胀系数很小。

  2、 柔韧性:GRG产品不但硬度高而且还有很好的柔韧性,它可以制成各种尺寸、形状和设计造型,易于使用,还可以用在复杂的吊顶装饰中。

  3、 密度高且质轻: GRG产品平面部的标准厚度为3.0至6.0mm(特殊要求可以加厚),每平方米重量仅6.0至9.0kg,能减轻主体建筑重量及构件负载。

  4、 防火性能:GRG材料属于A-级防火材料,它除了能阻燃外,本身还可释放相当于自身重量10%至15%的水分,可大幅降低着火面温度。

  5、 防潮性能:检测结果证明产品的吸水率仅为0.3%,所以GRG 产品能用于潮湿的环境。

  6、 环保:GRG材料无任何气味,放射性核素限量符合GB6566-2001 中规定的A类装饰材料的标准。可以再生利用,属绿色环保材料。

  7、 声学效果好:检测表明:4mm厚的GRG材料,透过损失500Hz 23db、100Hz 27db;气干比重1.88符合专业声学反射要求。经过良好的造型设计,可构成良好的吸声结构,达到隔声、吸音的作用。

  8、 生产周期短:GRG产品脱膜时间仅需30分钟,干燥时间仅需4个小时。因此能大大缩短施工周期。

  9、 施工便捷:GRG产品可根据设计师的设计,任意造型,可大块生产、分割,现场加工性能好,安装迅速、灵活,可进行大面积无缝密拼,形成完整造型。特别是对洞口、弧形、转角等细微之处,可确保无任何误差。受长期的考验。

 

  玻璃钢-英文:"FRP"

  学名"玻璃纤维增强塑料"

  它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的材料复合在一起,组成另一种能满足人们要求的材料,即复合材料。例如,单一种玻璃纤维,虽然强度很高,但纤维间是松散的,只能承受拉力,不能承受弯曲、剪切和压应力,还不易做成固定的几何形状,是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起,可以做成各种具有固定形状的坚硬制品,既能承受拉应力,又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材,又含有玻璃组分,也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能,象玻璃那样,历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”,这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的,由建材系统扩至全国,现在还普遍地采用着。由此可见,玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料,国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展,作为塑料基的增强材料,已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等,无疑地,这些新型纤维制成的增强塑料,是一些高性能的纤维增强复合材料,再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展,通常采用玻璃钢复合材料,这样一个名称就较全面了。

  FRP材料有哪些特性优点和不足

  一、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。

  (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。

  二、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、风沙雨雪、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。

  三、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。

  ④FTM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。

 

http://www.bygrg.com