原材料的選擇與復(fù)合材料的性能關(guān)系很大,正確選擇合適的GRC構(gòu)件就能得到需要的復(fù)合材料的性能,就GFRP筋而言,玻璃纖維、基體樹(shù)脂與固化劑、添加劑等影響到其性能與價(jià)格,基于應(yīng)用為目標(biāo)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性是原材料選擇普遍遵守的原則,本章先介紹相關(guān)內(nèi)容最后說(shuō)明部分研究結(jié)果。
玻璃纖維與GFRP筋原材料選擇,目前,中國(guó)玻璃纖維的生產(chǎn)量和消費(fèi)量占據(jù)龐大數(shù)量,有很多品種供選擇,正確理解這些玻璃纖維的特性,對(duì)GFRP筋生產(chǎn)至關(guān)重要。
玻璃纖維的性能隨玻璃成分的變化而變化,主要玻璃纖維成分有5種,即無(wú)堿E玻璃纖維、中堿C玻璃纖維、高堿A玻璃纖維耐堿AR玻璃纖維和高強(qiáng)度S玻璃纖維,事實(shí)上GRC構(gòu)件這些成分在一定程度上可以變化,從而形成各公司的產(chǎn)品,并受到相關(guān)zhuanli的保護(hù)。
此外,還包括高模量M玻璃纖維,其模量高于S玻璃纖維,但目前多為實(shí)驗(yàn)室小批量生產(chǎn),價(jià)格較高;低介電性能D玻璃纖維,其力學(xué)性能遠(yuǎn)低于E玻璃纖維,但密度和介電常數(shù)都比較低,適合于雷達(dá)天線罩結(jié)構(gòu);多種玻璃纖維的斷裂延伸率在3%~4%之間,當(dāng)溫度超過(guò)300℃C時(shí),力學(xué)性能指標(biāo)就可能有較大幅度下降。
就GFRP筋而言,受到關(guān)注和得到應(yīng)用的是無(wú)堿E玻璃纖維,中堿C玻璃纖維和高堿A玻璃纖維只是用于臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)中的筋材、錨桿等,GRC構(gòu)件主要作用是盡量降低生產(chǎn)成本(高堿A玻璃纖維價(jià)格是E玻璃纖維的一半以下)并維持一定的力學(xué)性能,從而滿足使用需要。