玻璃、塑料及陶瓷材料的宝石仿制品
一、玻璃
从1500年埃及人发明玻璃至今，玻璃一直是最常用的仿制宝石材料。尤其现在，玻璃的品种千变万化，几乎可用来仿任何天然宝石，特别是在模仿大多数无机宝石时，具有相当的迷惑性。玻璃的制作工艺已经十分成熟。
一般透明宝石的玻璃仿制品是将传统的玻璃熔融并加入适当的材料而制得的。它具有与被仿制宝石相似的颜色、透明度、折射率、密度和某些特殊的光学效应等。玻璃的熔化通常是在燃气炉窑的陶瓷坩埚中进行的。当加入适当材料的玻璃熔化后，可将其熔融液倒入模子，通过对模子施压以获得所需的形状。在铸模过程中，由于不均匀收缩会在表面留下收缩凹坑。膜子的结合部位也会留下铸模痕。
玻璃品种的类型的性质与加入的特殊材料有关。加入不同的着色剂，玻璃仿制品可呈现不同的颜色，甚至显示变色效应。如加入氧化铜，玻璃呈红色；加入氧化钴，玻璃呈蓝色。如果在玻璃中添加稀土成分，则可提高其折射率，甚至可制得折射率大于1.80的稀土玻璃，从而增强了玻璃仿制品的光泽。若同时加入铅或铊，可提高仿制品的色散及相对密度。
1．玻璃的宝石学性质
化学组成：按其成分可划分两大类型。
无铅玻璃（冕牌玻璃）：由二氧化硅及少量钠、钙的氧化物组成。主要用作窗、瓶及光学透镜等。
铅玻璃（燧石玻璃）：由二氧化硅及少量钾、铅的氧化物组成。由于铅的加入，玻璃的折射率、色散增高了，但硬度也因此降低。主要用于仿宝石。
为了产生特征的颜色，还可加入一些致色元素。如为了获得红、绿、蓝色等，常加入Se、Cr、稀土或钴等元素。
物理性质
光泽：玻璃光泽；
透明度：透明至不透明；
导热性：较差，触感较晶体温，但比塑料凉；
断口：贝壳状断口；
硬度：5±；
相对密度：2.0-4.2；
颜色：无色及任何色；
折射率：大多在1.44-1.70范围内。也有超出此范围的品种，最高者可达1.95。但大于1.70的玻璃较软，很少用于仿宝石。
光性：单折射，偏光镜下常显异常消光，如“扭动的黑十字”。
光谱：彩色玻璃由于所采用的致色元素不同，其吸收光谱也很不一样。例如由钴致色的蓝色玻璃显钴谱，540、580、635nm三个吸收带，其中中间的吸收带较窄。以稀土元素致色的彩色玻璃显稀土谱，由一系列清晰的吸收线组成2个吸收带分别于黄、绿区。红色硒玻璃则显示红区以下全吸收的特征。
荧光：大多数玻璃在短波紫外光下呈浅绿色，而在长波下惰性。
图 10-1 玻璃中的气泡、旋涡纹
内部特征：常含气泡、旋涡纹（图10-1）及某些人工添加物，如星彩玻璃中的规则铜片（图10-2）。表面特征：常有模制痕。铸模的小面型玻璃宝石，刻面棱十分圆滑，小面有收缩凹坑。特殊光学效应：有些玻璃品种可显猫眼效应、砂金效应、变彩效应等。
图10-2 星彩玻璃中的规则铜片
玻璃内部原子结构是无序的，属非晶质。因而不具晶体的方向性特性，如解理、双折射、多色性等。由于化学组成的变化，其物理性质也随之变化。
2．常见的玻璃仿制品及其鉴别
A..仿透明宝石的玻璃品种
玻璃常用作红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、橄榄石等透明宝石的仿制品。它可以具有与所仿宝石十分相似的颜色，但其特征的内含物与所仿宝石不同的折射率、光性、相对密度及光谱是鉴别它的关键。
（1）表面及内部特征：
模制的玻璃表面模制痕、圆滑的刻面棱、收缩的凹坑。玻璃内部常可见气泡、旋涡纹。天然透明宝石除天然玻璃外，很少能见到单气相包体。天然宝石常显示矿物晶体包体、气液相包体等，这些在玻璃中见不到。某些天然透明宝石因有较大的双折射率，在放大下可见刻面棱重影，而玻璃中见不到。
（2）折射仪：
通常与所仿宝石的折射率或光性不同，且为单折射。玻璃折射率一般为1.45-1.70，而在此范围内常见的透明天然无机宝石都是双折射的。
（3）异常双折射：
玻璃在偏光镜下显全消光或扭动的无干涉圈的黑十字的异常消光；双折射的天然透明宝石可显示一轴晶或二轴晶干涉图。
（4）多色性：
玻璃不显色性，但某些有色的双折射透明宝石可显多色性。
（5）吸收光谱：玻璃不显示所仿宝石的典型光谱。
（6）荧光：通常显示与所仿宝石不同的荧光特征。
B．玻璃拼合石
有时玻璃与其他材料组合在一起构成拼合石。拼合石经底部封闭式镶嵌后很有迷惑性，尤其当它的冠部与所仿材料相同时。拼合石的主要识别特征为：
图 10-3 以石榴石为顶的拼合石的光泽差异
（1）从侧面经放大观察可见拼合缝、分层现象。冠部与亭部的颜色（浸在水中更加明显）、光泽不同。
（2）从台面观察易见台面在拼合面的反射像，压扁的气泡和变质的胶。改变焦距可发现从上向下内部特征的突然变化或完全不同类型的内含物，如在冠部见到大量金红石针而在亭部出现大量气泡。
（3）冠部与亭部的折射率不同。
（4）分光镜下显示与所仿宝石不同的光谱。
（5）在紫外光下，冠部与亭部的荧光反应不同。
（6）静水称重获得的相对密度与所仿宝石不同。
（7）台面朝下放在白纸上，亭部不为红色的以石榴石为顶的二层石，可见有红圈效应。
图 10-4 以石榴石为顶的拼合石
（8）在折射仪上见有红旗效应者为拼合石。
C. 仿玛瑙和玉髓的玻璃品种
除了上述一般的特性外，主要依据条带结构及偏光镜下的反应来识别。玻璃常显示强烈弯曲的色带和不规则的颜色斑块。玛瑙的平行条带波动舒缓，或呈角度相接。半透明的玻璃在偏光镜下会全消光，而玛瑙为全亮。用强光照射可见玻璃中的气泡。
D.仿翡翠的脱玻化玻璃
图10-6 欧泊的玻璃仿制品
脱玻化玻璃是一种部分结晶的玻璃。约于二十世纪七十年代由东京Iimori实验室生产出作为高档翡翠的仿制品，并以Meta-Jade（脱水玉，变玉）, Victoria stone（维多利亚石）或Kinga-stone的名称投放市场。有不同颜色和脱玻化程度的品种。尽管这种材料具有高档翡翠的外观，但不显示翡翠的折射率、相对密度、光谱及解理特征，而且内部含有树枝状、羊齿脉状雏晶集合体，在放大镜下即可见（图10-5）。
E、仿欧泊的斯洛卡姆石（Slocum stone）
斯洛卡姆石是七十年代由美国John Slocum研制并投放市场的一种欧泊的玻璃仿制品。这种仿制品是利用一种可控沉积过程生产的含钙、钠和镁的硅酸盐玻璃。其内部具有箔片状薄层结构，薄层厚度为0.3 m。光在通过这些薄层时发生干涉和衍射形成类似欧泊的变彩。是欧泊最好的仿制品之一。但在一个方向见到的变彩比其它任何方向看到的都好，且在与此垂直的方向用透射光可见很小的绿色斑块，而这些特征在天然欧泊中见不到。通过放大可见其中的气泡、旋涡纹和一些破裂或褶皱的箔片。折射率为1.49至1.50，比重较大，2.4至2.5。
F．星彩玻璃
一般为褐红色，用来仿日光石。偶见深蓝色品种用于仿青金岩。在放大镜下可见大量不透明的三角形、六边形等规则形态的金属铜片。这些铜片在反射光下显强的金属光泽，透射光下不透明。而日光石中的橙色内含物赤铁矿是半透明的。这些铜片是加在玻璃中的加入的氧化铜在随后的退火过程中被还原形成的。
图10-7 玻璃猫眼的蜂窝状结构
G、玻璃猫眼
最初由美国Cathay公司生产，故得名卡谢猫眼（Cathay stone）。它是由几种不同玻璃的光纤以立方或六方的形式排列并熔结在一起称“光纤面板”，每平方厘米内有150000根光纤，能产生极好的猫眼效应。折射率1.8，比重4.58，摩氏硬度6。现在，这种材料大量地用于装饰品中，几乎各种颜色都有。大多为鲜艳的红、绿、蓝、黄、橙、紫或白色。因与自然界猫眼宝石完全不同的颜色让人一看就会怀疑。但黄褐色玻璃猫眼的颜色与金绿宝石猫眼、石英猫眼的颜色
十分相似。不过，用放大镜观察其亮带两侧面便可发现典型的蜂窝状结构，这是玻璃猫眼的诊断性特征。
目前市场上出现了不少仿白玉的半透明玻璃。这种材料经做假用来仿古白玉，如子岗牌，这种材料常为半透明至微透明，用强光照射不难揭示其内的气泡。其相对密度亦较软玉低。
二、塑料
塑料与大多数无机宝石的物理性质相去甚远，所以很少用来仿除欧泊以外的其他无机宝石。但塑料的光泽、比重、硬度、导热性等许多物理性质与有机宝石相近，因而常用于仿有机宝石，且具有较强的迷惑性。
塑料实际上与合成树脂没有明显区别。树脂是由一种非晶质或粘滞液体物质组成的天然或合成的有机化合物。天然树脂呈黄到褐色、透明至半透明，是易熔、易燃的有机物，形成于植物分泌物中，包括松香、硬树脂、琥珀等。琥珀是一种石化了的天然树脂，也是最硬的天然树脂。合成树脂由一大类合成产品构成，它们具有天然树脂的某些物理性质，但在化学组成上不同。合成树脂可划分为两大类，即热塑性树脂和热固性树脂。前者在热处理后仍为塑性，而后者经加热后变得难溶。
塑料主要用于仿制珍珠、欧泊和琥珀，很少用于仿制透明宝石。多数塑料仿制品采用铸模成型，有时也用于宝石的优化处理，如贴膜、背衬和表面涂层。
1、塑料的宝石学性质
化学成分：塑料主要由碳氢化合物组成。为了获得不同的物理性质和外观特征，可以添加一些其他成分。
导热性：差，有温感；
光泽：透明－不透明；
颜色：可呈各种颜色；
硬度：1.5-3，钢针可刺入；
可切性：可切，易削成片；
折射率：1.55-1.66；
光性：单折射，正交偏光镜下可显异常双折射；
相对密度：1.05-1.55，有的高于此范围；
内部特征：常含气泡、旋涡纹，或显示弯曲的颜色条带；
热针测试：塑料在热针测试中，因品种不同可发出辛辣味、醋味、水果香味、烧牛奶味等；
表面特征：可显示模制痕、圆滑的刻面棱及收缩凹坑；
因成分上的差异，不同塑料品种的物理性质也有些不同（表10-1）。塑料内部原子结构是无序的，所以不具有晶体所特有的方向性物理性质。
2、塑料品种类型
表10-1 各种塑料的主要鉴定特征
A、有机玻璃
有机玻璃又称聚甲基丙烯酸甲酯。是透明如玻璃的无色塑料。折射率1.50，比重1.18，质轻，摩氏硬度2，易切。不易破裂，耐稀酸、稀碱，难溶于乙醇和汽油，溶于丙酮等。热针探触或燃烧有水果香味。因高度透明常用于制造光学仪器、照明工具，及日常用品。在珠宝业常用于生产廉价的珠子和仿制珍珠的核，加入色料可制成各种颜色以模仿彩色宝石。
B、聚苯乙烯
聚苯乙烯由苯乙烯聚合而成。一种无色、无味，透明的塑料。耐水、耐油，并具良好的绝缘性，易溶于许多有机溶液如二碘甲烷。耐热性差，易老化。折射率１.５９，比重１.０５，易切。主要用作塑料制品（绝缘材料、日用品）。加入色料可浇铸制成刻面宝石。
C、氨基树脂
氨基树脂是含有氨基的化合物与甲醛缩合而成的树脂状物质的总称。工业规模生产的主要品种有脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和苯胺甲醛树脂等。性硬而脆，为了改善制品的性能和外观，加工时需要加入各种填料，如纤维素、锦纶丝、棉花、木粉、云母、石棉、金属粉等各种无机物，以提高制品的机械性能、耐高温、韧性、透明度和光泽。可制成黏合剂、漆料，广泛用于机械制造和日常用品的生产。也可用于制作宝石仿制品。
D、氨基塑料
氨基塑料为电木的改进产品。加入染料可呈橙色，常用作琥珀等宝石的仿制品。其比重接近1.50，摩氏硬度2，折射率1.55-1.62。
E、赛璐珞
赛璐珞是最早出现的一种塑料（也不过100多年），由硝化纤维和酒精、樟脑等原料制造而成。极易燃烧。所以一旦怀疑为赛璐珞，应该避免热针测试，否则十分危险。在宝石业中是早期象牙仿制品的主要原料。老的产品的比重为1.35，若加入填料可达1.80。其折射率范围：1.495至1.520。摩氏硬度2。
F、安全赛璐珞
安全赛璐珞是一种赛璐珞的改进产品。燃烧性明显较赛璐珞差。是象牙较安全的仿制品。比重1.29至1.40，摩氏硬度2。热针触及时发出醋味。
G、酪脘塑料
酪脘塑料是一种由牛奶的蛋白质生产出的塑料品种，加入甲醛后变得坚硬。比重1.32至1.39，通常为1.33。折射率1.55。当滴一滴浓硝酸于其上，会留下黄斑。热针试验有烧牛奶的气味。
H、酚醛树脂
酚醛树脂通常指苯酚或甲酚与甲醛的缩合物。不须加填料即可制成透明并具有红、绿、琥珀色等各种美丽颜色的宝石仿制品，但成型比较困难。酚醛树脂被用于模仿不透明和透明宝石及有机宝石。酚醛树脂不如其它塑料韧性强。燃烧时有强的苯醛防腐剂气味。酚醛树脂最主要的用途是加入各种有机和无机填料和各种功能的助剂而制成酚醛塑料。
I、酚醛塑料
在酚醛树脂中加入各种有机和无机填料和各种功能的助剂而制成酚醛塑料。在酚醛塑料中加入不同的添料可产生具各种颜色和结构的制品，用于模仿琥珀、龟甲、玉石、煤精及其他宝石材
料。以粉末为填料的酚醛塑料俗称电木或胶木，具优良的电绝缘性和机械强度。比重1.25至1.30，折射率1.61至1.66。
3、常见塑料仿制品及其鉴别
A、塑料仿琥珀
琥珀的塑料仿制品可具有与琥珀极为相似的外观，但不会同时具有与琥珀相同的折射率和相对密度。绝大多数塑料仿制品在饱和盐水（SG1.2）中下沉，而琥珀浮起，聚苯乙烯也会浮起，但它的折射率（1.59）不同于琥珀（1.54）。热针检测也是区别琥珀与塑料仿制品的有效手段之一。琥珀在热针检测时有树脂的芳香味，而塑料则为辛辣味或其他气味。不过热针检测是破坏性测试，应谨慎用之，尤其对赛璐珞这类易燃品严禁使用，否则十分危险。此外，塑料中的动物显得呆板，而琥珀中的动物往往栩栩如生。
B、塑料仿欧泊
“塑料欧泊”是模仿天然欧泊的内部结构生产的出的欧泊的塑料仿制品。其外观酷似欧泊，极具迷惑性。它是通过灌注一种塑料将聚苯乙烯球体粘结而形成的。用于灌注的塑料的折射率不同于聚苯乙烯。它具有与合成欧泊十分相似的变彩效果。但其相对密度明显偏低（1.20-1.9），折射率比欧泊略高（1.48-1.53）。而且其硬度仅2.5，针可刺入，偏光镜下现异常消光。
C、塑料仿象牙、龟甲及骨质材料
图10-8 龟甲由色素点堆积的色斑
主要依据其结构和色斑特征来区分，折射率、相对密度及热针测试有一定的帮助。塑料仿象牙不具有象牙特有的旋转引擎纹理，仅可见平行波状线。塑料仿龟甲的色斑多呈条带状，且有明显界线，与龟甲由色素点堆积的色斑及其过渡的边界不同。塑料不显示骨质材料特征的细管道结构。
图10-9 骨质材料特征的细管道结构
塑料仿制品往往不具有所仿有机宝石的折射率、相对密度。它们的热针反应也完全不同。象牙、龟甲及骨质材料在热针测试中都发出烧头发的焦味，不同于塑料的辛辣味或其他怪味。
D、塑料仿珊瑚、贝壳
塑料仿制品缺少珊瑚特有的放射状或同心环状结构以及贝壳的层状结构。且塑料的相对密度明显低于珊瑚和贝壳。塑料可切削成片，切下的碎片不与盐酸发生起泡反应，而珊瑚、贝壳可刮下粉末、粉未与盐酸有起泡反应。
E、塑料仿煤精
塑料仿制品可具有与煤精相似的颜色、光泽、折射率、甚至相对密度。但热针测试反应与煤精发出的烧煤炭味完全不同。
三、陶瓷
1、陶瓷的制作工艺
陶瓷是由细粒的无机粉末经过加热、焙烧或烧结，有时需要加一定压力而生产出的多晶质固体材料，包括陶和瓷。
陶瓷仿制品的制作利用的是陶瓷工艺技术，即将研细的无机物粉末经加热或焙烧成烧结物，并通过热压而获得所需细晶固体材料的工艺过程。有时需加入低熔点的粘接剂以改变材料的粘性，某些粘接剂仅把尚未烧结的脆性粉末粘在一起，本身在烧结的过程中消失。有时还在材料表面施釉，以增强其光泽。
2、陶瓷仿制品类型及鉴定特征
陶瓷材料常用作半透明-不透明材料的仿制品，如绿松石、青金石、珊瑚等。
吉尔森公司在七十年代用制陶工艺生产出了一系列陶瓷仿制品，如吉尔森造绿松石、吉尔森造青金岩、吉尔森造珊瑚等。有关它们的制造工艺一直没有公开。
A、吉尔森造绿松石（Gilson Created Turquoise）
吉尔森造绿松石是由吉尔森生产的珊瑚仿制品的商业名称。现常指由类似工艺生产出的绿松石仿制品。有含和不含基质脉的两个类型。其化学成分中不含天然绿松石通常含有的铁，有的含有很多的方解石。只比天然绿松石稍稍多孔，颜色稳定。在20-40倍放大下，可见在较白色的基底上有较深蓝色的规则颗粒。相对密度为2.74，RI1.60。
B、吉尔森造青金岩（Gilson Created Lapis）
也是由吉尔森生产的青金岩仿制品。现常指由类似工艺生产出的青金岩仿制品。一般认为它是由佛青（一种染料）、锌的氢氧化物及黄铁矿组成。也有不含黄铁矿的品种。一般较天然青金岩多孔。比重2.46（青金岩2.81），折射率1.50，摩氏硬度4.5（青金岩5.5）。此材料不透明，查尔斯滤色镜下不显红褐色。
C、吉尔森造珊瑚（Gilson Created Coral）
吉尔森造珊瑚是由吉尔森生产的珊瑚仿制品的商业名称。现常指由类似工艺生产出的珊瑚仿制品。主要由方解石组成，可带有各种浓度的红色。可显角砾状结构。其条痕为红棕色（珊瑚为白色），比重2.44（珊瑚为2.6至2.7），折射率1.55（珊瑚为1.49至1.65）。有些仿制珊瑚是硫酸钡的粉末由塑料粘结而成（RI 1.58，SG 2.33）。
D、烧结的合成蓝色尖晶石仿青金岩
这也是一种陶瓷材料，它是用合成蓝色尖晶石的成分配比的粉末，即氧化镁、氧化铝及氧化钴，烧结制成的。有时也加入了黄色金属片。这种仿青金岩的烧结材料具有合成蓝色尖晶石的相对密度3.5，折射率1.72、钴的吸收光谱及在查尔斯滤色镜下变红色的特征。
目前，市场上用来仿绿松石的主要人工制品除了上述利用陶瓷工艺将劣质绿松石或成分的粉末与色素原料烧结制成的，还有一种是将劣质绿松石或其它类似成分的粉末与色素原料经过树脂或塑料在一定温度和压力下粘结而成，称为胶结绿松石（bonded turquoise）。这种材料的比重较低（2.45），可显绿松石的吸收光谱。具有注胶材料的鉴定特征。有些胶结材料是用其它材料的粉末如骨质粉末加染料压制而成，这种材料不应称为胶结绿松石。
陶瓷仿制品的鉴别特征：
陶瓷一般为不透明或微透明，几乎都是铸模成型，并表面上釉，很少切磨。表面可显示铸模痕。其折射率无法测定，没有鉴定意义。表面显示玻璃光泽。放大观察，可见均匀致密的微细颗粒结构，断口关泽暗淡。缺少所仿宝石特征的结构，如珊瑚的波纹或放射状结构，青金岩不均匀的颗粒状结构和蓝、白黄斑杂的颗粒结构。瓷的相对密度相当稳定，为2.3。有时可见到气泡。
玻璃纤维增强塑料
玻璃纤维增强塑料 玻璃纤维增强塑料(FRP)基础知识一(什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的才料，通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料，叫做复合材料。 二(什么是玻璃纤维增强塑料( Fiber Reinforced Plastics) 指用玻璃纤维增强，不饱和聚酯树脂(或环氧树脂;酚醛树脂)为基体的复合材料，称为玻璃纤维增强塑料。简称FRP 由于其强度相当于钢材，又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀;电绝缘;隔热等性能，在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。三(FRP的基本构成 基体(树脂)+ 增强材料 +助剂 +颜料 +填料 1(基体(树脂):环氧树脂;酚醛树脂;乙烯基树脂;不饱和聚酯树脂;双酚A等2(增强材料(纤维):玻璃纤维;碳纤维;硼纤维;芳纶纤维;氧化铝纤维;碳化硅纤维;玄武岩纤维等。 3(助剂:引发剂(固化剂);促进剂;消泡剂;分散剂;基材润湿剂;阻聚剂;触边剂;阻燃剂等。 4(颜料:氧化铁红;大红粉 ;炭黑;酞青兰;酞青绿等。 多数为色浆状态。 5. 填料:重钙;轻钙;滑石粉(400目以上);水泥等。 PVC:聚氯乙烯，硬PVC和软PVC，硬PVC有毒。 PPR:聚丙烯。 PUR:泡沫。 PRE:聚苯醚。 尼龙:聚酰胺纤维。 FRP的发展过程:无法确定发明人。
四(FRP材料的特点: 1(优点: (1) 质轻高强:FRP的相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，而强度可以与高级合金钢相比，被广泛的应用于航空航天;高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 (2) 耐腐蚀性好:FRP是良好的耐腐蚀材料，对于大气;水和一般浓度的酸碱;盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力，已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;不锈钢;木材;有色金属等材料。 (3) 电性能好:FRP是优良的绝缘材料，用于制造绝缘体，高频下仍能保持良好的介电性，微波透过性良好，广泛应用于雷达天线罩;微波通讯等行业。 (4) 热性能好:FRP导电率低，室温下为1.25~1.67KJ只 有金属的1/100~1/1000是优良的绝热材料。在瞬间超高热情况下，是理想的热保护和耐烧蚀材料。 (5) 可设计性好:可根据需求充分选择材料来满足产品的性能和结构等要求。 (6) 工艺性能优良:可以根据产品的形状来选择成型工艺且工艺简单可以一次成型。 2(缺点: (1)弹性模量低:FRP的弹性模量比木材的大2倍但比钢才小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。解决的方法，可以做成薄壳结构;夹层结构也可以通过高模量纤维或加强筋形式来弥补。 (2)长期耐温性差:一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯树脂的FRP在50度以上强度就会明显下降。 (3)老化现象:在紫外线;风沙雨雪;化学介质;机械应力等作用下容易导致性能下降。
稀土荧光玻璃和玻璃陶瓷
稀土荧光玻璃和玻璃陶瓷 材化082：莫绿斌指导教师：贺海燕 （陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021） 摘要：稀土荧光玻璃是由稀土元素掺杂在玻璃中，并利用稀土离子的光谱性质使基础玻璃 产生可见荧光而形成的。通过对稀土元素电子构型、光谱特征的分析研究,阐述了稀土元素在玻璃陶瓷中的应用。稀土元素自由原子的基态电子组态有两种类型：[Xe]4f n6s2和[Xe]4f n-15d16s2。其中[Xe]=1s12s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6。它们未饱和的4f电子，在紫外、可见等高能射线的激发下，从基态跃迁到激发态，然后再从激发态返回到能量较低的能态时，放出辐射能而发出荧光。 关键词：稀土;荧光玻璃；光谱性质 ABSTRACT:Fluorescent rare earth glass is a rare earth doped glass by rare earth ions doped glass, and using the spectral properties of rare earth ions to produce visible fluorescence-based glass formed. Through the electronic structure of rare earth elements, spectral analysis,this paper it describes the rare earth elements in the glass-ceramic applications. Free rare earth ground state electronic configuration of rare earth atoms, there are two types of:[Xe]4f n6s2和[Xe]4f n-15d16s2 .of them，[Xe]=1s12s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 . They are not un saturated 4f electrons excited from the ground state transition to the excited state in the ultraviolet, visible and other high-energy rays of excitation from the ground state transition to the excited state, then the energy from the excited state returns to a lower energy state and emit radiation and fluoresce. KEYWORDS:Rare earths;Fluorescent glass; Spectral properties 前言 稀土元素是指化学元素周期表中第三族的一个分组元素,它们包括由原子序数57 到71 的15 个镧系元素。。镧(La) 、铈(Ce) 、镨( Pr) 、钕(Nd) 、钷( Pm) 、钐(Sm) 、铕( Eu) 、钆( Gd) 、铽( Tb) 、镝(Dy) 、钬(Ho) 、铒（Er) 、铥(Tm) 、镱(Yb) 、镥(Lu) 以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc) 、钇(Y) 共17 个化学元素。我们通常将镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆称为轻稀土元素,铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇称为重稀土元素。我国稀土元素藏量比较丰富,不仅居世界第一位,而且品种齐全。 1、稀土元素的发光原理 原子结构的一般情况是,围绕原子核的电子轨道(电子层) 分为主电子层和亚电子层以及次电子层,它们的排列顺序和电子数如图1 所示。除S 层以外,各亚层之间又有次亚层,在3d 层中就有能级不相等的5个次亚电子层,P 层有3 个,f 层有7 个次亚电子层。
玻璃纤维增强塑料成型工艺
玻璃纤维增强塑料成型工艺 ----------------------- 第一章绪论 FRP（ Fiberglass Rei nforced Plastic S 或GRP（ GlassRei nforced PlasticS 或GFRP （Glass fibre reinforced plastics 。玻璃钢是玻璃纤维增强塑料的习惯叫法，是一种新型工程材料。它是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料，通过一定的成型工艺而制成的一种复合材料。三十年代在美国出现后，到二 次世界大战期间由于战争的需要才发展起来。战后逐渐转到了民用工业方面，并 获得了迅速发展。由于玻璃钢具有许多特殊优良的性能（如机械强度高、比重 小、耐化学腐蚀、绝缘性能好等等）。因此被普遍应用于火箭、导弹、航空、造船、汽车、化工、电器、铁路以及一般民用等工农业部门中。目前世界各国都非常重视研究和发展玻璃钢材料，迄今为止，人们不但研究试制成功各种各样有特殊性能的玻璃钢材料产品，而且研究成功各种各样的成型工艺。 第二章玻璃钢基础知识 1、玻璃钢的发展历史 1940年，美国一家实验室的技术人员不小心将加有催化剂的不饱和聚酯树脂倾倒在玻璃布上，第二天发现固化后的这种复合材料强度很高，玻璃钢遂应运 而生。1942年第一艘玻璃钢渔船问世；玻璃钢管试制成功并投入使用。二战其间，美国以手工接触成型与抽真空固化工艺，制造了收音机雷达罩与副油箱；利 用胶接技术制作了玻璃钢夹芯结构的收音机机翼。 1946年发明了以纤维缠绕法生产压力容器的方法。 1949年预混料DMC（BMC ）模压玻璃钢面试。 1950年真空袋与压力袋成型工艺研究成功；手糊环氧玻璃钢直升收音机旋翼面市。 20世纪50年代末，前苏联成功将玻璃钢用于炮弹引信体等军品及化工器材的生产。 1961年德国率先开发片状模塑料（SMC ）及其模压技术。 1963年玻璃钢波形瓦开始机械化生产，美、法、日先后有高生产率的边疆生产线投生。 1972年美国研究成功干法生产的热塑性片状模塑料。 20世纪80年代，开发了湿法生产的热塑性片大辩论模塑料。瑞士、奥地利离心法成型玻璃钢管得到发展；意大利工业化纤维缠绕玻璃钢管生产线技术成熟，产品大量使用于石化、轻工、轮船等领域。 1956年，时任重工业部副部长、后任建材工业部长的赖际发同志赴前苏联考察玻璃钢。俄文称玻璃钢为“玻璃塑料” （CTEKJIOIIJIACTHHK ），当时中文里没有相应的词。想到材料内有玻璃，强度又高，就叫“玻璃钢”。这就是“玻璃钢” 一词的由来。
稀土元素
稀土元素 稀土是化学元素周期表中镧系元素——镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rar e Earth）。简称稀土（RE或R）。我公司的产品主要是镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)。 镧（La） "镧"元素是1839年被命名的，有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。 主要应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈（Ce） "铈"元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。 主要用于玻璃添加剂，现已被大量应用于汽车玻璃。从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有20 00吨，美国约1000多吨。铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电
容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。 镨（Pr） 大约160年前，瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素，但它不是单一元素，莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似，便将其定名为"镨钕"。"镨钕"希腊语为"双生子"之意。大约又过了40多年，也就是发明汽灯纱罩的1885年，奥地利人韦尔斯巴赫成功地从"镨钕"中分离出了两个元素，一个取名为"钕"，另一个则命名为"镨"。这种"双生子"被分隔开了，镨元素也有了自己施展才华的广阔天地。镨是用量较大的稀土元素，其用于玻璃、陶瓷、石油催化裂化、磨料抛光和磁性材料中。 钕（Nd） 伴随着镨元素的诞生，钕元素也应运而生，钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。 金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世，为稀土高科技领域注入了新的生机与活力，被称作当代"永磁之王"，以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5～2.5%钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医
玻璃纤维增强塑料夹砂管
ICS Q23 中华人民共和国国家标准 GB／T 21238－2007 玻璃纤维增强塑料夹砂管 Glass fiber reinforced plastics mortar pipes (ISO 10639：2004（E），Plastics piping systems for pressure and non -pressure water supply---Glass-reinforced thermosetting plastice(GRP) systemts based on unsaturated polyester (UP) resin,NEQ) 2007-10-21发布 2008-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 目次 前 言………………………………………………………………………………………… I 1 范围……………………………………………………………………………………… 1 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4分类和标记 (2) 5原材料 (3)
6要 求……………………………………………………………………………………… 4 7卫生性能 (10) 8试验方法 (10) 9检验规则 (12) 10标志、包装、运输和贮存…………………………………………………………… 14 附录A（规范性附录）初始环向拉伸强力度样……………………………………… 15 附录B（规范性附录）长期静水压性能试验及确方法…………………………… 16 试验及确定方法……………………………附录C（规范性附录）长期弯曲应弯S b 17 附录D（资料性附录）接头技术要求………………………………………………… 20 附录E（资料性附录）管件技术要求………………………………………………… 23 前言 本标准对应于ISO 10639：2004《压力和非压力给水塑料管系统——玻璃纤维增强热固性塑料（不饱和聚酯树脂）管》（英文版），与ISO 10639的一致性程度为非等效。 本标准自实施之日起，CJ／T3079－1998《玻璃纤维增强塑料夹砂管》，JC／T838－1998《玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管》，JC／T695－1998《离心浇铸玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂夹砂管废止。 本标准的附录A附录B和附录C为规范性附录，附录D和附录E为资料性附录。 本标准由中国建筑材料工业协会提出。 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会口。 本标准负责起草单位：同济大学、北京玻璃钢研究设计院。
玻璃纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂
玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚酯树脂 本标准适用于以苯乙烯为主要交联单体的供低压成型玻璃纤维增强塑料用的液体不饱和聚酯树脂。 1 术语 液体不饱和聚酯树脂(以下简称树脂):由多元醇与多元酸反应生成的不饱和聚酯溶解在与其有聚合能力的单体中而制得的热固性树脂。 浇铸体:仅由加入引发剂(或再加促进剂)的树脂体系固化所得到的产物。 2 分类 树脂的分类见表1。 表1 _____________________________________________________________________ __ 类型简要说明 G型一般的机械强度 通用 IG型一般的机械强度,但耐热性比G型好 耐热 HE型高耐热性和一般的机械强度 HM型中等耐热性和一般的机械强度 CEE型最好的耐化学性和一般的机械强度 耐化学 CE型好的耐化学性和一般的机械强度 CM型中等的耐化学性和一般的机械强度 耐燃 SE型高阻燃性的一般的机械强度 SM型自熄性和一般的机械强度 _____________________________________________________________________ ____ 3 技术要求 树脂的技术要求必须满足表2、3和表4的规定。 表 2 树脂 _____________________________________________________________________ ______ 试验项目允许范围 一等品合格品 外观应无异状 酸值±4.0 ±4.5 粘度(25℃) ±30% ±35% 凝胶时间(25℃) 指定值±30% 指定值±35% 固体含量,% ±30% ±35% 凝胶时间(80℃) ±3.0 ±3.5 _____________________________________________________________________ _____ 注:一种牌号的树脂只允许有一个指定值。 表 3 浇铸体 _____________________________________________________________________
玻璃纤维增强塑料的基础知识
玻璃纤维增强塑料（ＦＲP)基础知识 一.什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的才料，通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料,叫做复合材料。 二．什么是玻璃纤维增强塑料( Fiｂer Reiｎfｏrcｅd Plas ｔics） 指用玻璃纤维增强，不饱和聚酯树脂（或环氧树脂;酚醛树脂)为基体的复合材料，称为玻璃纤维增强塑料。简称FＲＰ由于其强度相当于钢材,又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀;电绝缘；隔热等性能，在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。? 三.ＦRＰ的基本构成 基体（树脂）+ 增强材料+助剂+颜料+填料 １.基体（树脂)：环氧树脂；酚醛树脂;乙烯基树脂；不饱和聚酯树脂;双酚Ａ等 2．增强材料（纤维):玻璃纤维；碳纤维；硼纤维;芳纶纤维；
氧化铝纤维；碳化硅纤维;玄武岩纤维等。 3．助剂:引发剂(固化剂);促进剂；消泡剂；分散剂；基材润湿剂；阻聚剂;触边剂;阻燃剂等。 4．颜料:氧化铁红;大红粉;炭黑；酞青兰；酞青绿等。 多数为色浆状态。 5．填料:重钙；轻钙;滑石粉(4００目以上);水泥等。 ＰVC：聚氯乙烯,硬PVC和软PVC,硬ＰVC有毒。 PPR：聚丙烯。 PUR:泡沫。 ＰＲE：聚苯醚。 尼龙:聚酰胺纤维。 FＲP的发展过程：无法确定发明人。 四．FRＰ材料的特点: 1．优点: （１）质轻高强：FRＰ的相对密度在1.５~2.0之间，只有碳钢的1/４~１／5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢,而强度可以与高级合金钢相比,被广泛的应用于航空航天;高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 (2) 耐腐蚀性好:FRP是良好的耐腐蚀材料，对于大气;水和一般浓度的酸碱;盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力，已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;不锈钢;木材;有色金属等材料。
玻璃纤维增强塑料的基础知识
玻璃纤维增强塑料（FRP）基础知识一．什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的才料，通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料，叫做复合材料。 二．什么是玻璃纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics）指用玻璃纤维增强，不饱和聚酯树脂（或环氧树脂；酚醛树脂）为基体的复合材料，称为玻璃纤维增强塑料。简称FRP 由于其强度相当于钢材，又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀；电绝缘；隔热等性能，在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。 三．FRP的基本构成 基体（树脂）+ 增强材料+助剂+颜料+填料 1．基体（树脂）：环氧树脂；酚醛树脂；乙烯基树脂；不饱和聚酯树脂；双酚A等 2．增强材料（纤维）：玻璃纤维；碳纤维；硼纤维；芳纶纤维；氧化铝纤维；碳化硅纤维；玄武岩纤维等。
3．助剂：引发剂（固化剂）；促进剂；消泡剂；分散剂；基材润湿剂；阻聚剂；触边剂；阻燃剂等。 4．颜料：氧化铁红；大红粉；炭黑；酞青兰；酞青绿等。多数为色浆状态。 5. 填料：重钙；轻钙；滑石粉（400目以上）；水泥等。PVC：聚氯乙烯，硬PVC和软PVC，硬PVC有毒。PPR：聚丙烯。 PUR：泡沫。 PRE：聚苯醚。 尼龙：聚酰胺纤维。 FRP的发展过程：无法确定发明人。 四．FRP材料的特点： 1．优点： （1）质轻高强：FRP的相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，而强度可以与高级合金钢相比，被广泛的应用于航空航天；高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 （2）耐腐蚀性好：FRP是良好的耐腐蚀材料，对于大气；水和一般浓度的酸碱；盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力，已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;不锈钢;木材；有色金属等材料。 （3）电性能好：FRP是优良的绝缘材料，用于制造绝缘体，
玻璃纤维增强塑料成型工艺
玻璃纤维增强塑料成型工艺 第一章绪论 FRP（Fiberglass Reinforced Plastics）或GRP（GlassReinforced Plastics）或GFRP（Glass fibre reinforced plastics）。玻璃钢是玻璃纤维增强塑料的习惯叫法，是一种新型工程材料。它是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料，通过一定的成型工艺而制成的一种复合材料。三十年代在美国出现后，到二次世界大战期间由于战争的需要才发展起来。战后逐渐转到了民用工业方面，并获得了迅速发展。由于玻璃钢具有许多特殊优良的性能（如机械强度高、比重小、耐化学腐蚀、绝缘性能好等等）。因此被普遍应用于火箭、导弹、航空、造船、汽车、化工、电器、铁路以及一般民用等工农业部门中。目前世界各国都非常重视研究和发展玻璃钢材料，迄今为止，人们不但研究试制成功各种各样有特殊性能的玻璃钢材料产品，而且研究成功各种各样的成型工艺。 第二章玻璃钢基础知识 1、玻璃钢的发展历史 1940年，美国一家实验室的技术人员不小心将加有催化剂的不饱和聚酯树脂倾倒在玻璃布上，第二天发现固化后的这种复合材料强度很高，玻璃钢遂应运而生。 1942年第一艘玻璃钢渔船问世；玻璃钢管试制成功并投入使用。二战其间，美国以手工接触成型与抽真空固化工艺，制造了收音机雷达罩与副油箱；利用胶接技术制作了玻璃钢夹芯结构的收音机机翼。 1946年发明了以纤维缠绕法生产压力容器的方法。 1949年预混料DMC（BMC）模压玻璃钢面试。 1950年真空袋与压力袋成型工艺研究成功；手糊环氧玻璃钢直升收音机旋翼面市。 20世纪50年代末，前苏联成功将玻璃钢用于炮弹引信体等军品及化工器材的生产。 1961年德国率先开发片状模塑料（SMC）及其模压技术。 1963年玻璃钢波形瓦开始机械化生产，美、法、日先后有高生产率的边疆生产线投生。 1972年美国研究成功干法生产的热塑性片状模塑料。 20世纪80年代，开发了湿法生产的热塑性片大辩论模塑料。瑞士、奥地利离心法成型玻璃钢管得到发展；意大利工业化纤维缠绕玻璃钢管生产线技术成熟，产品大量使用于石化、轻工、轮船等领域。 1956年，时任重工业部副部长、后任建材工业部长的赖际发同志赴前苏联考察玻璃钢。俄文称玻璃钢为“玻璃塑料”（CTEKJIOIIJIACTHHK），当时中文里没有相应的词。想到材料内有玻璃，强度又高，就叫“玻璃钢”。这就是“玻璃钢”一词的由来。
玻璃纤维增强塑料夹砂管
ICS 83.120 Q23 中华人民共和国国家标准 GB／T 21238－2007 玻璃纤维增强塑料夹砂管 Glass fiber reinforced plastics mortar pipes (ISO 10639：2004（E），Plastics piping systems for pressure and non -pressure water supply---Glass-reinforced thermosetting plastice(GRP) systemts based on unsaturated polyester (UP) resin,NEQ) 2007-10-21发布 2008-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 目次 前 言………………………………………………………………………………………… I 1 范围……………………………………………………………………………………… 1 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4分类和标记 (2) 5原材料 (3)
6要 求……………………………………………………………………………………… 4 7卫生性能 (10) 8试验方法 (10) 9检验规则 (12) 10标志、包装、运输和贮存…………………………………………………………… 14 附录A（规范性附录）初始环向拉伸强力度样……………………………………… 15 附录B（规范性附录）长期静水压性能试验及确方法…………………………… 16 试验及确定方法……………………………附录C（规范性附录）长期弯曲应弯S b 17 附录D（资料性附录）接头技术要求………………………………………………… 20 附录E（资料性附录）管件技术要求………………………………………………… 23 前言 本标准对应于ISO 10639：2004《压力和非压力给水塑料管系统——玻璃纤维增强热固性塑料（不饱和聚酯树脂）管》（英文版），与ISO 10639的一致性程度为非等效。 本标准自实施之日起，CJ／T3079－1998《玻璃纤维增强塑料夹砂管》，JC／T838－1998《玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管》，JC／T695－1998《离心浇铸玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂夹砂管废止。 本标准的附录A附录B和附录C为规范性附录，附录D和附录E为资料性附录。 本标准由中国建筑材料工业协会提出。 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会口。 本标准负责起草单位：同济大学、北京玻璃钢研究设计院。
玻璃纤维增强塑料的基础知识(doc 9页)
玻璃纤维增强塑料的基础知识(doc 9页)
玻璃纤维增强塑料（FRP）基础知识一．什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的才料，通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料，叫做复合材料。 二．什么是玻璃纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics） 指用玻璃纤维增强，不饱和聚酯树脂（或环氧树脂；酚醛树脂）为基体的复合材料，称为玻璃纤维增强塑料。简称FRP 由于其强度相当于钢材，又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀；电绝缘；隔热等性能，在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。 三．FRP的基本构成 基体（树脂）+ 增强材料+助剂+颜料+填料 1．基体（树脂）：环氧树脂；酚醛树脂；乙烯基树脂；不饱和聚酯树脂；双酚A等
2．增强材料（纤维）：玻璃纤维；碳纤维；硼纤维；芳纶纤维；氧化铝纤维；碳化硅纤维；玄武岩纤维等。 3．助剂：引发剂（固化剂）；促进剂；消泡剂；分散剂；基材润湿剂；阻聚剂；触边剂；阻燃剂等。 4．颜料：氧化铁红；大红粉；炭黑；酞青兰；酞青绿等。多数为色浆状态。 5. 填料：重钙；轻钙；滑石粉（400目以上）；水泥等。PVC：聚氯乙烯，硬PVC和软PVC，硬PVC有毒。PPR：聚丙烯。 PUR：泡沫。 PRE：聚苯醚。 尼龙：聚酰胺纤维。 FRP的发展过程：无法确定发明人。 四．FRP材料的特点： 1．优点： （1）质轻高强：FRP的相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，而强度可以与高级合金钢相比，被广泛的应用于航空航天；高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 （2）耐腐蚀性好：FRP是良好的耐腐蚀材料，对于大气；水和一般浓度的酸碱；盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力，已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;
玻璃纤维增强塑料简论
玻璃纤维增强塑料简论 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
科目：复合材料 院（系）：材化学院 专业：无极非金属材料工程 姓名：庞丽丽 学号：13461025 指导教师：张西玲 二○一六年五月十九日 玻璃纤维增强塑料简论 庞丽丽学号：班级:13无极非金属材料1班 摘要：介绍玻璃纤维增强塑料的性能和优缺点；讨论玻璃纤维增强改性工程塑料的影响因素；及其应用发展概况。 关键词：玻璃纤维；增强塑料。 Summary:IntroducestheperformanceofGFRP,advantagesanddisadvantages. Discussiontheinfluencingfactorsofglassfiberreinforcedmodifiedengineeringplas tics.Developmentsurveyanditsapplication. Keyword:Glassfiber.Reinforcedplastics. 1前言[1] 玻璃纤维增强塑料（也称玻璃钢，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP），是一种品种繁多，性能各别，用途广泛的复合材料。它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺，制作而成的一种功能型的新型材料。 随着人们环保意识的增强，热塑性塑料在汽车、电子、电器、通讯等行业得到广泛的应用，而这些行业的发展又对塑料的综合性能提出了新的要求。工程塑料自身具有很多突出的优点，如密度小、加工性好、可回收再利用等，但
也有一些不足之处，如强度不够高、注塑后的成品收缩率较大、尺寸稳定性较差、耐温性不够好等等。以适应市场的需要，在实际应用中，有时会同时使用两种或者多种改性手段，以提高材料性能和适用性，玻璃纤维作为塑料共混改性的一个组分，利用其优异的增强效果来改善塑料的性能，同时也利于降低成本。本文将重点讨论玻璃纤维增强塑料的主要影响因素及工程塑料改性用玻纤的发展动向。 2性能[2] 玻璃钢材料具有重量轻，比强度高，耐腐蚀，电绝缘性能好，传热慢，热绝缘性好，耐瞬时超高温性能好，以及容易着色，能透过电磁波等特性。与常用的金属材料相比，它还具有如下的特点∶ a.玻璃钢材料是一种具有可设计性的材料品种。 b.玻璃钢产品，制作成型时的一次性，更是区别于金属材料的另一个显着的特点。 c.玻璃钢材料，还是一种节能型材料。采用机械的成型工艺方法，例如模压、缠绕、注射、RTM、喷射、挤拉等成型方法，由于其成型温度远低于金属材料，及其他的非金属材料，因此其成型能耗可以大幅度降低。 3成型工艺[3] 玻璃钢制品的制作成型方法有很多种，它们的技术水平要求相差很大，其对原材料、模具、设备投资等的要求，也各不相同，当然它们所生产产品的批量和质量，也不会相同。
陶瓷和玻璃
玻璃陶瓷选论 罗传峰 玻璃 一、名词解释： 非桥氧；硼氧反常性；转变温度区；桥氧；混合碱效应；硼反常性 答：非桥氧：仅与一个成网离子相键连，而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥氧。 硼氧反常性：在一定范围内，碱金属氧化物提供的氧，不像在熔融石英玻璃中作为非桥氧出现于结构中，而是使硼氧三角体（B0）转变成为完全由桥氧组成 的硼氧四面体，导致B03玻璃从原来两度空间的层状结构部分转变为三度空间的架状结构，从而加强了网络，使玻璃的各种物理性质，与相同条件下的硅酸盐玻璃相比，相应地向着相反的方向变化，这就是所谓硼氧反常性。 转变温度区：玻璃熔体自高温逐渐变冷却时，要通过一个过渡温度区，在此区域内玻璃从典型的液体状态，逐渐转变为具有固体各项性质的物体。这一区域称之为转变温度区。 桥氧：玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子，即起“桥梁”作用的氧离子。 混合碱效应：在二元碱玻璃中，当玻璃中碱金属氧化物的总含量不变，用一种碱金属氧化物逐步取代另一种时，玻璃的性质不是呈直线变化，而是出现明显的极值。这一效应叫做混合碱效应。 硼反常性：在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时，往往在性质变化曲线中产生极大值和极小值， 这现象也称为硼反常性。 二、问答题：1、简述玻璃结构中阳离子的分类，及其在玻璃结构中的作用 答：按元素与氧结合的单键能的大小和能否形成玻璃，分为三类：网络生成
体氧化物：能单独生成玻璃，在玻璃结构中能形成各自特有的网络体系。网络外体氧化物：不能单独生成玻璃，当阳离子M电场强度较小时，断网作用，电场强 度较大时积聚作用。中间体氧化物：当配位数》6时，阳离子处于网络之外，与网 络外体作用相似；当配位数为4时能参加网络起网络生成体作用。 2、简述玻璃在Tg—Tf范围内及其附近的结构变化情况。 答：在Tg—Tf范围内及其附近结构变化中可以从三个温度范围说明： 1.Tf以上，粘度小，质点流动层扩散速度快，结构变化快，瞬间可达平衡。 2.Tg以下， 玻璃基本上已经转化为具有弹性以及脆性等特点的固态物体，此温度范围内结构变化远远落后于温度变化。3.Tg —Tf范围:粘度介于上述二者之间，质点可适当移动，构造状态趋向平衡所需时间较短。此时温度范围决定了玻璃结构状态以及结构灵敏性能。 3、逆性玻璃中，“逆性”的含义是什么？ 答：1在结构上，一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体，金属离子处于网络的空穴中，它仅起补 网作用，逆性玻璃与通常玻璃是相逆的，即决定玻璃聚结程度的不是多面体之间的连接，而是金属离 子多面体短链中氢离子的结合。2逆性玻璃在性质上也发生逆转性，一般玻璃的性质是随SiO2的减 少而降低，在逆性玻璃中则相反，碱金属和碱土金属含量越多，结构越强固，而某些物理性质都向玻璃的相反方向变化。 第六章玻璃的化学稳定性 1、试述水、酸、碱、大气对玻璃的侵蚀过程。 答：1水，水对玻璃的侵蚀幵始于水中的H+和玻璃中的Na+离子进行交换，通 过反应间接破坏硅氧骨架，并且水分子也可以直接破坏硅氧骨架，从而造成对玻璃的侵蚀，但是产物硅酸凝胶会减低侵蚀的速度。2酸，酸对玻璃的侵蚀是通过水的作用侵蚀玻璃，产物金属氢氧化物要受到酸的中和。中和作用起着两种相反的效果，一是使玻璃和水溶液之间的离子交换反应加速进行，从而增加玻璃的失重，二是降低溶液的pH 值，
玻纤增强塑料的优缺点
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.wendangku.net/doc/1f16647198.html,） 玻纤增强塑料的优缺点 玻纤增强塑料是在原有纯塑料的基础上，加入玻璃纤维和其它助剂，从而提高材料的使用范围。一般的来说，大部分的玻纤增强材料多用在产品的结构零件上，是一种结构工程材料；如：PP，ABS，PA66，PA6，PC，POM，PPO，PET，PBT，PPS。 优点： 1、玻纤增强以后，增强塑料不会应力开裂，同时，塑料的抗冲性能提高很多； 2、玻纤增强以后，玻纤是耐高温材料，因此，增强塑料的耐热温度比不加玻纤以前提高很多，尤其是尼龙类塑料； 3、玻纤增强以后，玻纤是高强度材料，从而也大提了塑料的强度，如：拉伸强度，压缩强度，弯曲强度，提高很多； 4、玻纤增强以后，由于玻纤和其它助剂的加入，增强塑料的燃烧性能下降很多，大部分材料不能点燃，是一种阻燃材料；
5、玻纤增强以后，由于玻纤的加入，限制了塑料的高分子链间的相互移动，因此，增强塑料的收缩率下降很多，刚性也大大提高。 缺点： 1、玻纤增强以后，所有塑料的韧性降低，而脆性增加； 2、玻纤增强以后，由于玻纤的加入，不加玻纤前是透明，都会变成不透明的； 3、玻纤增强以后，由于玻纤的加入，所有材料的熔融粘度增大，流动性变差，注塑压力比不加玻纤的要增加很多； 4、玻纤增强以后，由于玻纤的加入，流动性差，为了正常注塑，所有增强塑料的注塑温度要比不加玻纤以前提高10℃-30℃； 5、玻纤增强以后，由于玻纤和助剂的加入，增强塑料的吸湿性能大加强，原来纯塑料不吸水的也会变得吸水，因此，注塑时都要进烘干 本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站； 变宝网官网：https://www.wendangku.net/doc/1f16647198.html,/?qx 买卖废品废料，再生料就上变宝网，什么废料都有！
玻璃纤维增强塑料
玻璃纤维增强塑料(GRP)俗称玻璃钢 玻璃纤维增强塑料(GRP)俗称玻璃钢，是聚合物复合材料的主要品种。 它比普通塑料具有更强的耐冲击性；它质轻、机械强度高、耐腐蚀玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于!")# 年提出的，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采用着。 由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。 随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。 考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢* 复合材料，这样一个名称就较全面了。 用途：玻璃钢作为一种新型的工程材料，由于它具有一些比较突出的优良性能，因此从尖端技术到国民经济各个部门，都有广阔的应用前景，而且随着生产技术发展的需要，玻璃钢的应用将越来越广泛。第二次世界大战期间，玻璃钢主要用于制造各种军需品和武器，如玻
全螺纹树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体的施工工艺及应用
全螺纹树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体的施工工艺及应用 （南京奥沃科技有限公司技质部编制周庆生） 锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式，不仅能够显著提高巷道支护效果，增强围岩的稳定性。还可以节约大量的支护和维修费用，具有支护成本低、成巷速度快、劳动强度低等优点，因而锚杆支护成为矿井巷道支护的一种主要支护方式，并被广泛地加以应用。锚杆支护是一个隐蔽工程，一旦施工质量存在问题，及易造成冒顶事故的发生，为此，现场施工就成为锚杆支护的关键环节，这就是要求从事锚杆支护的技术人员和操作人员对锚杆支护的施工工艺必须了解、熟悉和掌握。 1树脂锚杆结构特点 树脂锚杆由杆体、锚固剂、托盘和螺母组成。树脂锚杆操作简单，安装方便，具有锚固速度快、强度大、锚固方式易改变、质量易控制、安全可靠等优点。 2 树脂锚杆的安装工艺 2.1 树脂锚固剂的储存和使用应遵守规定 1）树脂锚固剂应在4-25℃的避光防火仓库中储存。 2）锚杆安装前应检查树脂锚固剂的性状。严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂。 3）井下运输、存放树脂锚固剂应注意避免受压、受折、受热、已破损或废弃的树脂锚固剂要挖坑掩埋或采用其他方式妥善处理，严禁混入掘进出煤系统。 4）搅拌树脂锚固剂时，必须严格按以下标准掌握搅拌时间和等待时间：建议使用快速、中速两种树脂锚固剂，先装快速，后装中速，树脂锚固剂用锚杆送至孔底后边搅拌边推进，搅拌20～30秒停转，等待2分钟后再落下钻机。 5)安装树脂锚固剂时，必须严格按设计要求的顺序和数量在锚杆孔中放置锚固剂。 2.2 安装树脂锚杆应遵守的规定 1）宜采用快速安装工艺，即搅拌树脂药卷、上托板、拧螺母一次完成。 2）宜用锚杆钻机作为安装机具。 3）安装扭矩应控制30～40N.m为宜,以防扭坏杆体。 4）锚杆尾端的托板应紧贴托梁或壁面，未接触部位必须契紧垫实。
玻璃纤维增强塑料
玻璃纤维增强塑料（FRP）基础知识一.什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的才料,通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料，叫做复合材料。 二．什么是玻璃纤维增强塑料( Fiber ReinｆoｒcｅdＰｌastics） 指用玻璃纤维增强,不饱和聚酯树脂（或环氧树脂；酚醛树脂)为基体的复合材料，称为玻璃纤维增强塑料。简称FRP 由于其强度相当于钢材，又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽；形体和耐腐蚀;电绝缘；隔热等性能，在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。? 三.FRP的基本构成 基体（树脂)+ 增强材料+助剂+颜料+填料 1．基体（树脂)：环氧树脂；酚醛树脂;乙烯基树脂；不饱和聚酯树脂；双酚A等 ２.增强材料（纤维):玻璃纤维;碳纤维；硼纤维;芳纶纤维；氧化铝纤维;碳化硅纤维；玄武岩纤维等。 3.助剂:引发剂（固化剂）;促进剂；消泡剂；分散剂;基材润湿剂；阻聚剂；触边剂;阻燃剂等。 4.颜料:氧化铁红;大红粉；炭黑;酞青兰；酞青绿等。
多数为色浆状态。 ５．填料:重钙;轻钙;滑石粉(4０0目以上)；水泥等。PVC：聚氯乙烯，硬ＰVC和软PVC,硬PVC有毒。PPR：聚丙烯。 PUR：泡沫。 PRE：聚苯醚。 尼龙：聚酰胺纤维。 FRP的发展过程：无法确定发明人。 四.ＦRＰ材料的特点： １.优点: （1）质轻高强:FRP的相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1／４~１/５但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢,而强度可以与高级合金钢相比,被广泛的应用于航空航天；高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 (2) 耐腐蚀性好：FRＰ是良好的耐腐蚀材料，对于大气;水和一般浓度的酸碱；盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力,已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;不锈钢;木材；有色金属等材料。 （3) 电性能好:ＦRＰ是优良的绝缘材料,用于制造绝缘体，高频下仍能保持良好的介电性，微波透过性良好,广泛应用于雷达天线罩；微波通讯等行业。 (4) 热性能好:FRＰ导电率低,室温下为１．２5～1.67KＪ只有
玻纤增强PP
PP填充改性，在PP中加入一定量的无机矿物，如滑石粉、碳酸钙、二氧化钛、云母等，可提高刚性，改善耐热性与光泽性；填加碳纤维、硼纤维、玻璃纤维等可提高抗张强度；填加阻燃剂可提高阻燃性能；填加抗静电剂、着色剂、分散剂等可分别提高抗静电性、着色性及流动性等；填加成核剂，可加快结晶速度，提高结晶温度，形成更多更小的球晶体，从而提高透明性和冲击强度。因此，填充剂对提高塑料制品的性能、改善塑料的成型加工性、降低成本有显著的效果。 玻纤增强改性PP，通常，PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间，弯曲模量在800M~1500MPa 玻纤增强PP的特性 PP加玻纤，通常，PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间，弯曲模量在800M~1500MPa之间。如果要想把PP 用在工程结构件上，就必须使用玻璃纤维进行增强。 PP加玻纤，通过玻璃纤维增强的PP产品的机械性能能够得到成 倍甚至数倍的提高。具体来说，拉伸强度达到了65MPa~90MPa，弯曲强度达到了70MPa~120MPa，弯曲模量达到了3000MPa~4500MPa，这样的机械强度完全可以与ABS及增强ABS产品相媲美，并且更耐热。 PP加玻纤，一般ABS和增强ABS的耐热温度在80℃~98℃之间， 而玻璃纤维增强的PP材料的耐热温度可以达到135℃~145℃。 增强改性PP所用的玻璃纤维，要求长度为0．4～0．6ram，若长度小于0．04mm，玻璃纤维只起填充作用而无增强效果，发达国家都在开发长丝增强注射材料。玻璃纤维含量在40％(质量分数)含量内，玻璃纤 维含量越高，PPR弹性模量、抗张、抗弯强度也越高。但一般不能超过40％，否则流动量下降，失去补强作用，一般在10％～30％。 PP填充改性，在PP中加入一定量的无机矿物，如滑石粉、碳酸 钙、二氧化钛、云母等，可提高刚性，改善耐热性与光泽性；填加碳纤维、硼纤维、玻璃纤维等可提高抗张强度；填加阻燃剂可提高阻燃性能；填加抗静电剂、着色剂、分散剂等可分别提高抗静电性、着色性及流动性等； 填加成核剂，可加快结晶速度，提高结晶温度，形成更多更小的球晶体，从而提高透明性和冲击强度。因此，填充剂对提高塑料制品的性能、改善塑料的成型加工性、降低成本有显著的效果。 玻纤增强PP的应用 PP作为四大通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的 化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格；但是它也存在着强 度、模量、硬度低，耐低温冲击强度差，成型收缩大，易老化等缺点。因