Легкий и высокопрочный
Относительная плотность составляет от 1,5 до 2,0, что составляет всего 1/4 - 1/5 от плотности углеродистой стали, но предел прочности при растяжении близок или даже превышает предел прочности углеродистой стали, в то время как удельная прочность может сравниться с высококачественной легированной сталью. Поэтому он обладает отличными характеристиками в авиации, ракетах, космических кораблях, сосудах высокого давления и других областях, где требуется снижение веса. Прочность на растяжение, изгиб и сжатие некоторых эпоксидных стеклопластиков может достигать более 400 МПа. Плотность, прочность и удельная прочность некоторых материалов показаны в таблице 1-1.
Хорошая коррозионная стойкость
Стеклопластик является хорошим коррозионностойким материалом, который обладает хорошей стойкостью к атмосферным воздействиям, воде, кислотам, щелочам, солям в общих концентрациях, а также к различным маслам и растворителям. Он применяется в различных областях химической антикоррозионной защиты и заменяет углеродистую сталь, нержавеющую сталь, дерево, цветные металлы и т. д.
Хорошие электрические характеристики
Это отличный изоляционный материал, используемый для изготовления изоляторов. Он сохраняет хорошие диэлектрические свойства на высоких частотах. Микроволны обладают хорошей прозрачностью и широко используются в крышках радиолокационных антенн.
Хорошие тепловые характеристики
Теплопроводность стеклопластика при комнатной температуре составляет 1,25-1,67 кДж/(м·ч·К), что составляет всего 1/100-1/1000 от теплопроводности металлов, что делает его отличным изоляционным материалом. В случае мгновенной сверхвысокой температуры это идеальный материал для тепловой защиты и защиты от эрозии, который может защитить космический корабль от эрозии высокоскоростным воздушным потоком выше 2000 °C.
Хорошая проектируемость
① Различные конструктивные изделия могут быть гибко спроектированы в соответствии с потребностями для удовлетворения требований к использованию и обеспечения хорошей общей целостности продукта. ② Материалы могут быть полностью выбраны для удовлетворения требований к производительности продукта, например, для проектирования продуктов, устойчивых к коррозии, устойчивых к мгновенным высоким температурам, обладающих особенно высокой прочностью в определенном направлении, обладающих хорошими диэлектрическими свойствами и т. д.
Отличное мастерство изготовления
① Формовочный процесс может быть гибко выбран в зависимости от формы, технических требований, назначения и количества продукта. ② Процесс прост и может быть выполнен за один раз, с выдающимися экономическими эффектами, особенно для продуктов со сложными формами и небольшими партиями, которые трудно формовать, что подчеркивает его технологическое превосходство.
Недостатки стеклопластика
Низкий модуль упругости
Модуль упругости стеклопластика в два раза больше, чем у дерева, но в 10 раз меньше, чем у стали (E=2,1 × 106), поэтому он часто воспринимается как недостаточный по жесткости и склонный к деформации в конструкциях изделий.
Его можно изготавливать в виде тонкостенной оболочки, сэндвич-конструкции или дополнять высокомодульными волокнами или ребрами жесткости.
Длительное плохое сопротивление температуре
Общие стеклопластики не могут использоваться длительное время при высоких температурах. Прочность общих полиэфирных стеклопластиков значительно снижается выше 50 °C и обычно используется только ниже 100 °C; Прочность универсальных эпоксидных стеклопластиков значительно снижается выше 60 °C. Но можно выбрать термостойкую смолу для поддержания длительной рабочей температуры 200-300 °C.
Явление старения
Явление старения является общим дефектом пластмасс, и стеклопластик не является исключением. Он подвержен деградации характеристик под воздействием ультрафиолетового излучения, ветра, песка, дождя, снега, химических сред, механических напряжений и т. д.
Низкая межслойная прочность на сдвиг
Межслойная прочность на сдвиг поддерживается смолой, поэтому она очень низкая. Адгезия между слоями может быть улучшена путем выбора процессов, использования связующих агентов и других методов. Самое главное — максимально избегать межслойного сдвига при проектировании изделия.