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FRP虽具有许多优异性能,但它绝非万能材料。应该充分认识FRP的特征及性能极限,并在没计时扬长避短,统筹考虑。
现将FRP的一般特征列举如下:
(1) FRP属非均质各向异性材料,但毡层积品、预混料等可以看成宏观各向同性材料。
(2) 受力发生粘弹性变形,弹性区与耀性区无法区分,不存在比例极限。但在实际中,可以假定一个类似比例极限的数值。
(3) 材料力学强度及弹性懊量范围很广。
(4) 材料力学性能主要随玻璃纤维含量、环境、户外曝露时问等变化。
(5) 比强度高,比弹性模量低。
(6) 弹性冲击强度大,塑性冲击强度小。
(7) 常温下亦存在蠕变,但当初期应变为1%左右时,蠕变所致附加应变实用中可以忽略不计。不过,就无捻粗纱布及玻璃布层积品而言,当在与纤维主向成45°的方向上施加荷载时,蠕变非常大,这点必须引起注意。
(8) 蠕变极限可推定为静态强度的40%左右。
(9) 107次的疲劳强度(双振弯曲)大约为拉伸强度的25~35%,为弯曲强度的20~30%。
(10) 平均应力对疲劳强度的影响比金属还大。
(11) 对于切口强度的影响,圆形切口小而V形切口大。
(12) 试件具有的强度离散系数,一般,玻璃布FRP(模压成型)为0.03,玻璃布FRP(手糊成型)0.05,毡FRP(手糊成型)0.07,而批量制品的将是上述数值的1.2~2.0倍。
(13) 表面硬度低,易于划伤
(14) 耐摩耗性一般较差。
(15) 可具备阻燃性或自熄性,但燃烧时冒黑烟、发橙光、有异臭。
(16) 如果使用特殊类型耐热性树脂,可以抵抗200℃的高温,但对一般耐热性树脂和通用型树脂而言,其常用上限温度分别为100℃和60℃。
(17) 延展性小。在孔洞、颈缩、尖角部位等应力集中区,将发生应力缓和现象,这一点在确定安全系数时应予以考虑。
(18) 由于最大弹性应变能高,故耐冲击性好,较小的变形可以恢复。
(19) 象木材一样,导热系数较低。
(20) 热膨胀系数大致与钢或铝合金接近。
(21) 电绝缘性良好。
(22) 电磁波穿透性良好。
(23) 不生锈,不腐烂,一般耐化学腐蚀性优良。但除特殊级品外,耐碱性一律较差。
(24) 可制得透明FRP,可自由着色。
(25) 振动衰减性良好。
(26) 造形自由度大,形状、色彩可自由选择。
(27) 借助波纹、加强肋、夹层结构等可使制品获得要求的强度和弹性模量。
(28) 各种部件、构件均可在主体成型中一并装配,因此脱模后的工时大幅度缩减。
(29) 易于修补和保养。
另外,如不能透彻地了解制品用途、目的、必备功能等,并根据综合平衡的观点选择适宜的原材料,则很难获得稳定的企业收益。
对FRP而言,不仅要有效利用其成型工艺的广泛性和简易性、基体材料的多样性,还应考虑复合材料的复合效果等,通过为一种制品赋予多种功能的方式,达到降低综合成本的目的。
另一方面,评价FRP制品,不能只看初期特性,还应根据寿命、可信性、保养管理性等综合质量进行比较。使用户方面对FRP这些特征能够充分认识,这对于维持制品的适当价格是必要的。