玻璃鋼的基本性能

玻璃鋼具有密度小，良好的介電絕緣性能和良好的隔熱性能以及吸水性、熱膨脹性能等。

一、密度

玻璃鋼的密度在1.5~2.0之間，僅為普通碳鋼的1/4~1/5，比輕金屬鋁輕1/3左右，而機械強度卻很高，在某些方面甚至接近普通碳鋼的水平。例如，一些環氧玻璃纖維增強塑料的拉伸、彎曲和壓縮強度都在400兆帕以上。從比強度來看，玻璃鋼不僅大大超過了普通碳鋼，而且達到并超過了一些特殊合金鋼的水平。

玻璃鋼與幾種金屬的密度、抗伸強度和比強度比較見表2-6所示.

表2-6

比強度：即單位密度下的拉伸強度，也就是材料的抗拉強度與密度之比，用以說明其輕質高強的程度。

二、電性能

玻璃纖維增強塑料(FRP)具有優異的電絕緣性能，可用作儀器、電機和電器中的絕緣部件，在高頻作用下仍保持良好的介電性能。在絕緣材料中，用玻璃纖維布代替紙和棉布可以提高絕緣材料的絕緣等級，用同樣的樹脂至少可以提高一個等級。玻璃鋼占絕緣材料用量的1/3~1/2。在一些大型電機中，如125，000 KW電機，應使用數百公斤的玻璃纖維增強塑料作為絕緣材料。此外，玻璃鋼不受電磁影響，具有良好的微波傳輸性能。

下表幾種玻璃鋼的介電性能：

三、熱性能

玻璃鋼具有良好的熱性能，其比熱是金屬的2~3倍，導熱系數相對較低，僅為金屬材料的1/100~1/1000。

此外，一些品種的玻璃鋼具有突出的瞬間耐高溫性能，如酚醛高硅芯布玻璃鋼，遇到極高溫度時會產生碳化層，在穿越大氣層時，可有效保護火箭、導彈、宇宙飛船免受5000~10000K高溫、高速氣流的作用。

表2-8列出了幾種材料的熱性能。

由表2-8可以看出，玻璃鋼具有良好的熱絕緣性能，這是金屬材料無法比擬的。

四、耐老化性能

所有材料都有老化問題，玻璃鋼也不例外，只是速度和程度不同。在大氣暴曬、濕熱、水浸和腐蝕性介質的作用下，玻璃鋼的性能會下降，長期使用會導致光澤下降、變色、樹脂脫落、纖維外露、脫層。然而，隨著科技的進步，人們可以采取必要的抗老化措施來提高產品的使用性能，延長產品的使用壽命。比如玻璃鋼放在哈爾濱進行自然老化試驗時，板材的抗拉強度下降最少，不到20%?？箯潖姸却沃?，一般不超過30%；抗壓強度下降最大，波動最大，一般在25%-30%之間。見下表。

此外，室外風、雨及陽光曝曬，會使玻璃鋼表層樹脂脫落，應注意定期維護。

五、長期耐溫性及耐燃性

玻璃鋼的耐溫性和阻燃性取決于使用的樹脂，長期使用溫度不應超過樹脂的熱變形溫度。

一般環氧樹脂和聚酯玻璃纖維增強塑料是易燃的。對于有防火要求的結構，應使用阻燃樹脂或阻燃劑。因此，在使用玻璃鋼時應充分注意。

一般玻璃鋼在高溫下不能長時間使用。比如聚酯玻璃鋼在40℃~45℃以上，環氧玻璃鋼在60℃以上，強度開始下降。

近年來，出現了一些耐高溫的玻璃纖維增強塑料。如脂環族環氧玻璃纖維、聚酰亞胺玻璃纖維，但長期工作溫度只能在200-300℃以內，遠低于金屬的長期工作溫度。

綜上五大物理性能，可見玻璃鋼不同于金屬、陶瓷等材料，在使用中要充分發揮其優勢，注意合理使用。

比如玻璃鋼低溫性能好，強度不降低。因此，雖然我國北方冬季室外溫度降至-45℃ ~ 50℃，但玻璃鋼并不脆。一般來說，在北方冬季，冷卻塔和防雨棚等室外結構仍然可以安全使用。相反，玻璃鋼在高溫環境下應使用特殊的樹脂和配方。比如在100℃下長期使用，就要用耐高溫的配方，用特殊的工藝條件來成型。否則，玻璃鋼在100℃以上長時間連續工作會被破壞。

六、玻璃鋼的化學性能

玻璃鋼的主要化學性能是其突出的耐腐蝕性。不僅不會像金屬材料一樣生銹腐蝕；同時不會像木頭一樣腐爛，幾乎不會被水、油等介質侵蝕?？纱娌讳P鋼制造儲罐、管道、泵、閥門等。在化工廠，它不僅使用壽命長，而且不需要采取防腐、防銹或防蛀等保護措施，從而降低了維護成本。玻璃鋼在耐腐蝕方面的應用非常廣泛。在國外一些主要工業國家，玻璃鋼作為耐腐蝕產品的使用量在13%以上，其消耗量有逐年增加的趨勢。國內的消耗量也相當大，大部分都是作為金屬設備內襯來保護金屬。

玻璃鋼的耐腐蝕性能主要取決于樹脂。作為玻璃鋼所用的樹脂，其耐腐蝕性較好，但如果簡單地將樹脂涂在金屬表面，會出現嚴重的裂紋，不能防止泄漏，保護金屬。在樹脂中加入一定量的玻璃纖維后，樹脂中出現嚴重裂紋的可能性轉化為大量的微小裂紋，這些微小裂紋形成穿透裂紋的概率很小，而且它們還具有止裂功能，可以防止化學溶液介質的滲透腐蝕。

玻璃鋼不僅對各種低濃度酸、堿、鹽介質和溶劑具有良好的穩定性，而且對大氣、海水和微生物也具有良好的性能。

但是，對于不同的腐蝕性介質，應選擇合適的樹脂、玻璃纖維及其制品。關于玻璃鋼防腐，近年來得到廣泛應用，表現出防腐投資少、使用壽命長、節省大量不銹鋼材料等優點，取得了顯著的經濟效益。

通常，玻璃纖維增強塑料被放在不同的腐蝕介質中，并對其質量變化進行稱重，以評估其耐腐蝕性。質量變化小，耐腐蝕性好；質量的巨大變化導致耐腐蝕性差。

下表列出了幾種玻璃鋼在不同濃度的酸堿溶液中的質量比和強度保持率。

聚酯玻璃鋼在酸堿等介質中彎曲強度保留率（ %）

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