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玻璃纤维增强塑料是一种以玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂和酚醛树脂为基体材料的复合塑料。玻璃钢作为一种复合材料,由于其独特的性能优势,已被广泛应用于航空航天、铁路、装饰建筑、家用家具、建筑材料、卫生洁具和环卫工程等相关行业。
根据所用纤维的不同,玻璃钢可分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP)、碳纤维增强复合塑料(CFRP)和硼纤维增强复合塑料。它采用玻璃纤维及其制品(玻璃布、胶带、毛毡、纱线等。)作为增强材料,合成树脂作为基体材料。纤维增强复合材料由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)直径很小,一般小于10微米,属于脆性材料,容易损坏、断裂和腐蚀。基体是一种具有粘弹性和弹塑性的韧性材料。
玻璃钢的相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,但抗拉强度接近甚至超过碳钢,强度与高级合金钢相当。有些环氧玻璃钢的拉伸、弯曲和抗压强度甚至可以达到400MPa以上。
传统单层钢制油罐由于埋地敷设,长期处于内外部腐蚀环境中,容易发生渗(泄)漏,从而造成土壤和地下水污染的事故。随着我国对环境越来越关注,并且根据环保要求,我国开始推广使用双层油罐。为了提高油罐的安全性和环保性,双层油罐应运而生。
双层油罐,特别是SF双层罐,在加油站中越来越受到重视。GB50156—2012明确指出:埋地油罐需要采用[2]时,可采用双层钢制油罐、双层玻璃纤维增强塑料油罐、内钢外玻璃纤维增强塑料。这些双层油罐不仅具备高安全性,还具有高环保性,符合国家对环保的高标准要求。
钢制强化玻璃纤维制双层油罐,也称内钢外玻璃纤维增强塑料双层罐,是在单层钢制油罐外附加一层玻璃纤维增强塑料(即玻璃钢)防渗外套,从而构成的双层结构油罐。这种设计能够有效防止渗漏,保护环境。钢制内罐与FRP外罐之间具有贯通间隙空间;同时配备渗漏检测装置,能对间隙空间进行24小时全程监控。一旦内罐或外罐发生渗漏,渗漏检测装置的感应器可以在间隙空间底部液位时发出警报,从而保证油罐的安全使用。
玻璃纤维增强塑料,又称玻璃钢或FRP,是利用玻璃纤维及其制品与合成树脂作为增强材料和基体材料,形成的复合材料。根据所用树脂不同,可分为聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢和酚醛玻璃钢等。该材料轻而硬,不导电,性能稳定,机械强度高,且回收利用少,耐腐蚀性能出众,能在多种领域替代钢材。
玻璃钢的应用广泛,从建筑行业到化学化工、汽车及铁路交通运输、公路建设、船艇及水上运输,再到电气工业及通讯工程,其身影无处不在。在建筑领域,玻璃钢被用于冷却塔、门窗、围护结构、室内设备及装饰件、玻璃钢平板、波形瓦、装饰板、盖板、卫生洁具、整体卫生间、桑拿浴室等;在化学化工行业,用于耐腐蚀管道、贮罐、输送泵、阀门、通风设施以及污水、废水处理设备;汽车及铁路运输中,其轻质高强度的特性被应用于汽车壳体、火车部件、内装件、储水箱等;在公路建设中,玻璃钢被用于交通标志、护栏、隔离墩等。
除了上述领域,玻璃钢还在电气工业、通讯工程、雕塑艺术、日用品制造、船舶制造、农业设备、轻工日用化学、食品工业、体育器材、医药工业等领域发挥着重要作用。比如,制作各种玻璃钢瓦、工艺造型、餐桌椅、摩托车部件、玻璃钢花盆、安全帽、游乐设备外壳、家用电器外壳等。
在矿山通风设备、电力设备、石油开采、化工设备等工业领域,玻璃钢也具有广泛应用。其稳定的质量和经久耐用的特性受到广泛欢迎,尤其在工业/商业/民用建筑的屋面和墙面,玻璃钢瓦因其高性能上膜、强化聚脂和玻璃纤维的组成,不仅具备良好的抗紫外线和抗静电性能,还能维持清洁美观的表面,是理想的采光材料。
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