1cm的尺寸對玻璃鋼型材的性能有多大影響
時(shí)間：2019-09-07 14:08:17 瀏覽量：
在生產(chǎn)玻璃鋼型材的過程中,要改變玻璃鋼型材中的玻璃纖維原料的熔融溫度、漏板孔徑、拉絲溫度及拉絲速度等,可以控制玻璃纖維的直徑。以前9～10μm的玻璃纖維常被作為復(fù)合材料玻璃鋼型材的增強(qiáng)材料,而現(xiàn)在逐漸開始使用直徑13～ 18μm的玻璃纖維。
其實(shí)從理論上講,玻璃纖維直徑越細(xì),其強(qiáng)度越高,但是實(shí)際生產(chǎn)中,玻璃纖維強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論值,這是由于單絲在拉絲過程中表面形成了很多微裂紋。梁中全等研究數(shù)據(jù)表明,當(dāng)玻璃纖維直徑在9～ 13μm范圍變化時(shí),高強(qiáng)度玻璃纖維原絲拉伸斷裂強(qiáng)度基本保持穩(wěn)定。但是當(dāng)玻璃纖維直徑進(jìn)一步變大時(shí),玻璃纖維比表面積及其表面活性變小,使得玻璃纖維表面的吸附浸潤劑的量大幅減少,從而造成玻璃纖維的表面缺陷大幅增加,強(qiáng)度降低。
通過根據(jù)纖維的增強(qiáng)原理,只有纖維長度在臨界長度以上時(shí)才能充分發(fā)揮纖維的增強(qiáng)作用,從理論上講,增強(qiáng)纖維的最小長度是直徑的50～100倍。但是隨著纖維長度繼續(xù)增加,拉伸強(qiáng)度顯著下降。研究表明,隨著纖維長度的增加,纖維的增強(qiáng)效率提高,當(dāng)纖維長度超過12mm時(shí),纖維對復(fù)合材料各項(xiàng)性能的增強(qiáng)效果基本達(dá)到最佳。盡管隨著纖維長度的增加,纖維的微裂紋會(huì)相應(yīng)增多,從而使纖維的強(qiáng)度降低,但在剛性、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐蠕變性、沖擊強(qiáng)度等方面,長纖維玻璃鋼卻比短纖維玻璃鋼表現(xiàn)出更佳的性能。纖維復(fù)合材料吸收沖擊強(qiáng)度的方式有3種:纖維斷裂、纖維拔出、樹脂斷裂。纖維長度增加,則纖維拔出消耗更多的能量,故有利于沖擊強(qiáng)度的提高。另外纖維的端部容易引起應(yīng)力集中,是裂紋增長的引發(fā)點(diǎn),因此端部數(shù)量少的長纖維,也能提高材料沖擊強(qiáng)度。
