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生物玻璃及其复合材料

复合材料概念

复合材料概念 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

1 总论 1)复合材料概念、命名、分类及其基本性能。 概念:复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。 命名:将增强材料的名称放在前面,基体材料的名称放在后面,再加上“复合材料”。基本性能:可综合发挥各种组成材料的优点,使一种材料具有多种性能,具有天然材料所没有的性能。可按对材料性能的需要进行材料的设计和制备。可制成所需的任意形状的产品。性能的可设计性是复合材料的最大特点。 2)聚合物基复合材料的主要性能 比强度、比模量大;耐疲劳性能好;减震性好;过载时安全性好;具有多种功能性;有很好的加工工艺性。 3)金属基复合材料的主要性能 高比强度、高比模量;导热、导电性能好;热膨胀系数小、尺寸稳定性好;良好的高温性能;耐磨性好;良好的疲劳性能和断裂韧性;不吸潮、不老化、气密性好。 4)陶瓷基复合材料的主要性能 强度高、硬度大、耐高温、抗氧化,高温下抗磨损性好、耐化学腐蚀性优良,热膨胀系数和相对密度较小 5)复合材料的三个结构层次 一次结构:由基体和增强材料复合而成的单层材料,其力学性能决定于组份材料的力学性能、相几何和界面区的性能。 二次结构:单层材料层合而成的层合体,其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何。

三次结构:工程结构或产品结构,其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。6)复合材料设计的三个层次 单层材料设计:包括正确选择增强材料、基体材料及其配比,该层次决定单层板的性能。 铺层设计:包括对铺层材料的铺层方案做出合理安排,该层次决定层合板的性能。 结构设计:确定产品结构的形状和尺寸。 2 基体材料 1)金属基体材料 选择基体的原则、金属基结构复合材料的基体、金属基功能复合材料的基体 原则:金属基复合材料的使用要求;金属基复合材料组成特点;集体金属与增强物的相容性。 结构复合材料的基体可大致分为轻金属基体和耐热合金基体两大类。 金属基功能复合材料的基体是纯铝及铝合金、纯铜及铜合金、银、铅、锌等。 2)无机胶凝材料 主要包括水泥、石膏、菱苦土和水玻璃等。研究和应用最多的是纤维增强水泥基增强塑料 与树脂相比,水泥基体材料的特征 特征: 水泥基体为多孔体系,其孔隙尺寸可由十分之几纳米到数十纳米; 纤维与水泥的弹性模量比不大; 水泥基材的断裂延伸率较低;

玻璃钢复合材料GFRP

玻璃钢复合材料 GFRP 在游艇船舶上的应用 在工业部门中,船舶是复合材料(composite material, 简称CM )应用最多的领域之一。目前船舶中用量最大、范围最广的复合材料是玻璃纤维增强塑料,即玻璃钢(glass fiber reinforced plastics, 简称GFRP )。 船用GFRP 具有下列优点: (1) 质轻、高强。 (2) 耐腐蚀,抗海生物附着。 (3) 无磁性。 (4) 介电性和微波穿透性好。 (5) 能吸收高能量,冲击韧性好。 (6) 导热系数低,隔热性好。 (7) 船体表面能达到镜面光滑,并可具有各种色彩。 (8) 可设计性好。 (9) 整体性好,船体无接缝和缝隙。 (10) 成型简便,批量生产性特别好。 (11) 维修保养方便,全寿命期的经济性能好。 由于GFRP 具有传统造船材料所无法比拟的优点,故倍受造船界的重视。经多年的开发应用,已成为一种重要的船用材料。但因其弹性模量低和受成型技术等的限制,尚不能建造太大的舰船,加之价格较贵,故在整个造船工业中的用量比钢材少。 自40 年代中期第一艘GFRP 船问世以来,世界各国相继开始研制各种GFRP 船舶,25 年间CM 船舶开发的业绩超过了钢质船舶近一个世纪的发展历程,尤其是美、英、日、意等国迄今仍保持强劲的势头。美国的GFRP 造船量居世界首位;日本1993 年GFRP 渔船的数量已超过32 万艘,GFRP 游艇则超过了20 万艘;据统计英国20 米以下的船有80 %是采用GFRP 制造,而且还批量建造了世界上最大的GFRP 反水雷舰;意大利和瑞典也分别建成了各具特色的新颖硬壳式和夹层结构的大型GFRP 猎扫雷舰。中国从1958 年开始试制GFRP 船,迄今也已制造了数以万计的各种GFRP 船艇。下面对一些主要国家GFRP 船艇产品的研制和开发情况作一概述。 美国是使用CM 最早和最多的国家,40 年代初就宣告GFRP 研制成功。1946 年美国海军建成了长8.53 米的世界第一艘聚酯GFRP 艇,拉开了CM 造船的序幕。1954 年前后,美国的手糊成型工艺日趋成熟,即开始开发GFRP 游艇,次年就大量生产游艇、帆船等船艇。1956 年美国建造了2 艘不同结构形式的小型扫雷艇,开始了GFRP 在扫雷艇中的应用研究,国迄今最大的CM 舰船是于1991 年美建成的Osprey 号。美国还造了许多GFRP 游艇,最大的长达44 米。1966年美国开始批量生产大型渔船,1979 年就建造了390 艘。英国它的造船工业是最早使用GFRP 的部门,1962 年英国船舶登记局颁布了劳氏船级社关于 6 ~36 米长GFRP 船的技术规范。英国不仅是大型GFRP 反水雷舰艇的先驱国家,它在CM 高速艇的研制技术方面也属世界一流水平,建造了不少军用高速艇,它还研制了航速很高的轻型气垫船和横渡英吉利海峡的HM-2型气垫渡船。

玻璃纤维复合材料的十大应用领域

玻璃纤维复合材料的十大应用领域 玻璃纤维(英文原名为:glassfiber或fiberglass )是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5 ,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。 一、船艇 玻璃纤维复合材料具有耐腐蚀性、重量轻、增强效果优越等特点,被广泛用于制造游艇船体、甲板等。 二、电子电气

玻璃纤维增强复合材料在电子电气方面的运用主要是利用了它的电绝缘性、防腐蚀性等特点。复合材料在电子电气领域的应用主要有以下几个部分: 1、电器罩壳:包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等。 2、电器原件与电部件:如绝缘子、绝缘工具、电机端盖等。 3、输线电包括复合电缆支架、电缆沟支架等。 三、风能

风能是无污染、可持续的能源之一,采用风能发电是开发新能源的一种途径。玻璃纤维具有优越的增强效果、重量轻等特点,是用于制造玻璃钢叶片和机组罩的一种良好材料。 四、航空航天、军事国防 由于航空航天、军事等领域对材料的特殊要求,玻纤复合材料所具有的重量轻,强度高,耐冲击及阻燃性好等特色能为这些领域提供了广泛的解决方案。 复合材料在这些领域的应用如下: --小飞机机身 --直升机外壳和旋翼桨叶 --飞机次要结构部件(地板、门、座椅、辅助油箱) --飞机发动机零件 --头盔 --雷达罩 --救援担架

玻璃钢复合材料天线罩

玻璃纤维知识 玻璃钢复合材料天线罩广泛应用于各种通信设施。该系列产品外形美观、质轻、加工运输及安装方便、电绝缘性佳、透波性强、防紫外线、抗冲击,在高温、低寒等恶劣环境中依然性能良好。在通信行业日益发达的今天,雷达天线居功至伟,作为其最外围的保护罩,玻璃钢发挥了独特的电性能、质轻等优势,大大提高了天线的优良物性。常用于板式天线、管式全向天线、吸顶天线等。可根据客户提供图纸、样品加工,按客户需求设计各种规格款式。 绝缘单梯的主要技术要求: (一)绝缘单梯外观、装配 1、绝缘梯外观:绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角,应倒圆弧。 2、绝缘梯装配:应符合YB3205之规定 (二)绝缘单梯一般要求 1、绝缘梯原材料应预选检验 2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理,轴类钢制件表面应有防护镀层;绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。 3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应≤6.3 绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。绝缘部件表面应光滑、无气泡、皱纹或开裂,无明显的擦伤和过热痕迹,颜色应为本色(从浅黄绿到棕色) (三)绝缘单梯技术参数 产品别名:绝缘合梯,玻璃钢合梯,玻璃钢人字梯 产品材料: 绝缘玻璃钢 耐压等级: 220KV 产品规格:1.5米绝缘人字梯 同类产品规格: 2.0米绝缘人字梯、 2.5米绝缘人字梯、3.0米绝缘人字梯、3.5米绝缘人字梯、 4.0米绝缘人字梯、

5.0米绝缘人字梯、 6.0米绝缘人字梯。

绝缘单梯的主要技术要求: (一)绝缘单梯外观、装配 1、绝缘梯外观:绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角,应倒圆弧。 2、绝缘梯装配:应符合YB3205之规定 (二)绝缘单梯一般要求 1、绝缘梯原材料应预选检验 2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理,轴类钢制件表面应有防护镀层;绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。 3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应≤6.3 绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。绝缘部件表面应光滑、无气泡、皱纹或开裂,无明显的擦伤和过热痕迹,颜色应为本色(从浅黄绿到棕色) (三)绝缘单梯技术参数 产品别名:绝缘合梯,玻璃钢合梯,玻璃钢人字梯 产品材料: 绝缘玻璃钢 耐压等级: 220KV 产品规格:1.5米绝缘人字梯 更多文章 https://www.wendangku.net/doc/553142385.html, 玻璃纤维厂编辑:blxwwk 同类产品规格: 2.0米绝缘人字梯、 2.5米绝缘人字梯、3.0米绝缘人字梯、3.5米绝缘人字梯、 4.0米绝缘人字梯、5.0米绝缘人字梯、6.0米绝缘人字梯。 绝缘单梯的主要技术要求: (一)绝缘单梯外观、装配 1、绝缘梯外观:绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角,应倒圆弧。 2、绝缘梯装配:应符合YB3205之规定 (二)绝缘单梯一般要求 1、绝缘梯原材料应预选检验

微晶玻璃的制备方法与应用

X X X X 大学 材料制备原理课程论文 题目微晶玻璃的制备方法与应用 学院材料科学与工程学院 专业班级无机072 学生姓名 2010 年 6 月11 日

微晶玻璃的制备方法与应用 摘要:微晶玻璃是一种由基础玻璃严格控制晶化行为而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的材料。由于其机械强度高、热膨胀性可调、抗热震性好、耐化学腐蚀、介电损耗低、电绝缘性好等优越的综合性能,已在许多领域得到广泛的应用。本文来主要介绍微晶玻璃的制备方法及其应用。 关键词:微晶玻璃;制备;应用 1.引言 微晶玻璃是将加有晶核剂的特定组合的玻璃,在有控条件(一定温度)下进行晶化热处理,成为具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料。微晶玻璃由玻璃相与结晶相组成。两者的分布状况随其比例而变化:当玻璃相占的比例大时,玻璃相为连续的基体,晶相孤立地均匀地分布在其中;当玻璃相较少时,玻璃相分散在晶体网架之间,呈连续网状;当玻璃相数量很低,则玻璃相以薄膜状态分布在晶体之间。这种结构也决定了其机械强度高,绝缘性能优良,介电损耗少,介电常数稳定,热膨胀系数可在很大范围调节,耐化学腐蚀,耐磨,热稳定性好,使用温度高的良好性能。 微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点,优于天石材和陶瓷,可用于建筑幕墙及室内高档装饰,还可做机械上的结构材料,电子、电工上的绝缘材料,大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。 2.制备方法 微晶玻璃的制备方法根据其所用原材料的种类、特性、对材料的性能要求而变化,主要的有熔融法、烧结法、溶胶—凝胶法、二次成型工艺、强韧化技术等。 2.1 熔融法 熔融后急冷,退火后在经一定的热处理制度进行成核和晶化以获得晶粒细小、含量多、结构均匀的微晶玻璃制品。热处理制度的确定是微晶玻璃生产的关键技术。作为初步的近似估计,最佳成核温度介于Tg 和比它高50℃的温度之间。晶化温度上限应低于主晶相在一个适当的时间内重熔的温度。通常是25℃~50℃。微晶玻璃的理想热处理制度见图1。 图1 微晶玻璃的理想热处理制度 常用的晶核剂有TiO2,P2O5,ZrO2,CaO,CaF2,Cr2O3、硫化物、氟化物。晶核剂的选择与基础玻璃化学组成有关,也与期望析出的晶相种类有关。Stooky指出,良好的晶核剂应具备如下性能:(1)在玻璃熔融成形温度下,应具有良好的溶解性,在热处理时应具有较小的溶解性,并能降低成核的活化能。(2) 晶核剂质点扩散的活化能要尽量小,使之在玻

玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料各项性能的研究

玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料各项性能的研究 齐齐哈尔大学 摘要:玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差,并不适于作为结构用材,但若抽成丝后,则其强度大为增加且具有柔软性,配合树脂赋予其形状以后可以成为优良之结构用材。本文将对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的的研究现状及研究方向进行分析,为新的研究方向探索道路。 关键词:玻璃纤维环氧树脂复合材料研究现状研究方向 1、前言 玻璃纤维增强树脂基复合材料具有轻质高强,疲劳性能、耐久性能和电绝缘性能好等特点,在各个领域都有着广泛的应用,用玻璃纤维和环氧树脂可以制造层合制品,是一类性能优良的绝缘材料,广泛用于电力、电器、电子等领域,玻璃纤维增强树脂基复合材料由于具有高比强度、比模量,而且耐疲劳、耐腐蚀。最早用于飞机、火箭等,近年来在民用方面发展也很迅猛,在舰船、建筑和体育器械等领域得到应用,并且用量不断增加。其中,环氧树脂是先进复合材料中应用最广泛的树脂体系,它适用于多种成型工艺,可配制成不同配方,调节粘度范围大,以便适应不同的生产工艺。它的贮存寿命长,固化时不释放挥发物,同化收缩率低,固化后的制品具有极佳的尺寸稳定性、良好的耐热、耐湿性能和高的绝缘性,因此,环氧树脂“统治”着高性能复合材料的市场 目前,复合材料输电杆塔已在欧美和日本得到应用,其中以美国的研究开发和应用最为成熟。我国在20世纪50年代对复合材料电杆进行过研究,鉴于当时材料性能和制造工艺的限制,复合材料电杆未能得到推广使用。近年来,随着复合材料技术的飞速发展和传统输电杆塔的缺陷逐步显露,电力行业开始重视复合材料杆塔的应用研究。 随着电网建设的快速发展,出现了全国联网、西电东送、南北互供的建设格局,输电线路工程口益增多,对钢材的需求越来越大,消耗了大量的矿产资源和能源,在一定程度上加剧了生态环境破坏。并且,线路杆塔采用全钢制结构,存在质量大、施工运输和运行维护困难等问题。因此,采用新型环保材料取代钢材建造输电杆塔得到了输电行业的关注。玻璃纤维增强树脂基复合材料,具有高强轻质、耐腐蚀、耐久性能和电绝缘性好、易维护、温度适应性强、性能可设计、环境友好等特点,成为输电杆塔结构理想的材料。日益受到围内外电力行业的关注。目前,纤维增强复合材料输电杆塔由于其优良的综合性能已在日本和欧美地区得到应用,其中美国的研究开发和应用较为成熟,已制定了相关的产业标准,美国土木工程师学会已制定了输电杆塔中FRP产品的应用标准。 在输电杆塔中推广应用复合材料不仅能减少对矿产资源的破坏、保护环境,而且易于解决输电线路的风偏和污闪事故,提高线路安全运行水平;同时减小塔头尺寸,降低线路的维护成本。 2、低温性能研究 2、1单向复合材料板的制作 首先,取一定数量加热的环氧树脂,然后,加入增韧剂和稀释剂,在65℃

复合材料工艺大全

复合材料工艺大全 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业生产。如: (1)手糊成型工艺--湿法铺层成型法; (2)喷射成型工艺; (3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术); (4)袋压法(压力袋法)成型; (5)真空袋压成型; (6)热压罐成型技术; (7)液压釜法成型技术; (8)热膨胀模塑法成型技术; (9)夹层结构成型技术; (10)模压料生产工艺; (11)ZMC模压料注射技术; (12)模压成型工艺; (13)层合板生产技术; (14)卷制管成型技术; (15)纤维缠绕制品成型技术; (16)连续制板生产工艺; (17)浇铸成型技术; (18)拉挤成型工艺; (19)连续缠绕制管工艺; (20)编织复合材料制造技术; (21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺; (22)注射成型工艺; (23)挤出成型工艺; (24)离心浇铸制管成型工艺; (25)其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同,上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。

复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点: (1)材料制造与制品成型同时完成 一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。 (2)制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅需一套模具便能生产。 ◇成型工艺层压及卷管成型工艺 1、层压成型工艺 层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在,印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。 层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。 层压工艺过程大致包括:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。 2、卷管成型工艺 卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。

金属玻璃

金属玻璃材料 专业:材料学 课程:材料科学研究 学号: 2014021383 姓名:王莉 老师:杨敏

金属玻璃材料 摘要:主要介绍了金属玻璃的定义、分类、机理、结构及性能间的关系、用途、应用领域和特点,以及目前国内外的研究内容及研究进展。 关键词:发展简史、金属玻璃、研究进展、用途 Abstract: this paper mainly introduces the definition, classification,mechanism of the metallic glass, the relationship between structure and performance, usage, characteristics and application fields, as well as the research content and research progress at home and abroad. Keywords: development brief history, metal, glass, research progress and applications 一、发展简史 金属玻璃的出现可以追溯到20世纪30年代,Kramer第一次报道用气相沉积法制备出金属玻璃,在1950年,冶金学家学会了通过混入一定量的金属——诸如镍和锆一去显出结晶体,1960年,美国加州理工学院的Klement和Duwez 等人采用急冷技术制备出Au75Si25金属玻璃。当合金的薄层在每秒一百摄氏度的速率下冷却时,它们形成金属玻璃。但因为要求迅速冷却,它们只能制造成很薄的条状物、导线或粉末。最近,科学家通过混合四到五种不同大小原子的元素,去形成诸如条状的多种多样的金属玻璃。变化原子大小使它混合而形成玻璃从而变得更韧。这些新合金的用途之一是在商业上用来制造高尔夫球棍的头。 二、金属玻璃的定义 将熔融的合金喷射到冷的铜板上,降温速度在一百万摄氏度每秒以上,由于冷凝速度极高,液态合金来不及形成结晶就凝固了,结果获得了如同玻璃一样的非晶态合金。用X射线衍射法进行测试,这种急冷的合金与平常的金属不同,它不是晶体而是玻璃体,故非晶态合金又称为金属玻璃。 三、金属玻璃的机理 金属玻璃是一种特殊的合金材料。通常金属原子都是有序排列的晶体结构,而在金属玻璃中,原子的排列如同液体或者玻璃一样杂乱无章。虽然从严格意义上来说,金属玻璃并不是液体,但是由于它没有固定的外形,可以像液体一样随意流动。金属玻璃的原子都无规律地紧密排列,内在组合没有缝隙,因此它的硬度更大,即使遭到外力重击,原子也很容易回复原位,同时还具有很强的抗腐蚀能力,不变质,重量轻;也正是由于没有晶粒的体积限制,金属玻璃很容易被制成仅10纳米的微型器件。而且,金属玻璃的非晶体结构使得它可以在低温下熔

玻璃钢

玻璃钢 玻璃钢(FRP)亦称作GFRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称谓玻璃钢,注意与钢化玻璃区别开来。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬,不导电,性能稳定.机械强度高,回 收利用少,耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。 玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料,俗称FRP(Fiber Reinforced Plastics),即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP),碳纤维增强复合塑料(CFRP),硼纤维增强复合塑料等。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。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小,一般在10μm以下,缺陷较少又较小,断裂应变约为千分之三十以内,是脆性材料,易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说,强度、模量都要低很多,但可以经受住大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是韧性材料。 中文名玻璃钢外文名GFRP称谓玻璃纤维增强塑料俗称FRP 原理 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1958 年提出的,由建材系 统扩至全国。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。 分类 玻璃钢产品分类:

微晶玻璃特性表

一、什么是微晶玻璃 微晶玻璃(CRYSTOE and NEOPARIES)又称微晶玉石或陶瓷玻璃。是综合玻璃、石材技术发展起来的一种新型建材。因其可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料,且生产过程中无污染,产品本身无放射性污染,故又被称为环保产品或绿色材料。 微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点,优於天石材和陶瓷,可用於建筑幕墙及室内高档装饰,还可做机械上的结构材料,电子、电工上的绝缘材料,大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。 二、微晶玻璃的组成 把加有晶核剂或不加晶核剂的特定组成的玻璃,在有控条件下进行晶化热处理,使原单一的玻璃相形成了有微晶相和玻璃相均匀分布的复合材料。微晶玻璃和普通玻璃区别是:前者部分是晶体,后者全是非晶体。微晶玻璃表面可呈现天然石条纹和颜色的不透明体,而玻璃则是各种颜色、不同程序的透明体。 微晶玻璃的综合性能主要决定三大因素:原始组成的成份、微晶体的尺寸和数量、残余玻璃相的性质和数量。 后两种因素是由微晶玻璃晶化热处理技术决定。微晶玻璃的原始组成不同,其晶相的种类也不同,例如有β硅灰石、β石英、氟金云母、二硅酸锂等,各种晶相赋予微晶玻璃的不同性能,在上述晶相中,β硅灰石晶相具有建筑微晶玻璃所需性能,为此常选用CaO-Al2O3-SiO2系统为建筑微晶玻璃原始组成系统,其一般成分如表一所示。 表一:CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃组成 颜色\组成SiO2 Al2O3 B2O3 CaO ZnO BaO Na2O K2O Fe2O3 Sb2O3 白色59.0 7.0 1.0 17.0 6.5 4.0 3.0 2.0 0.5 黑色59.0 6.0 0.5 13.0 6.0 4.0 3.0 2.0 6.0 0.5 上述玻璃成份在晶化热处理后所析出的主晶相是:β——硅灰石(β——CaO、SiO2)。 三、建筑微晶玻璃性能 建筑用微晶玻璃装饰面板材与天然大理石、花岗岩性能列表二(见下页)。 材料微晶玻璃大理石花岗岩 特性 机械性能抗弯强度①(Mpa) 40~50 5.7~15 8~15 抗压强度(Mpa) 341.3 67~100 100~200 抗冲击强度(Pa) 2452 2059 1961

对于玻璃钢复合材料的用途你了解多少

对于玻璃钢复合材料的用途你了解多少 How much do you know for purposes of glass fiber reinforced plastic composites 玻璃钢复合资料用于野战工事的优点 The advantages of FRP composite materials used in the fieldwork 玻璃钢(FRP)亦称作GRP,即纤维强化塑料,是一种树脂基复合资料。普通指用玻璃纤维加强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。 Glass fiber reinforced plastic (FRP) is also called GRP, the fiber reinforced plastic, is a kind of resin matrix composite materials. Normal refers to glass fiber reinforced unsaturated polyester, epoxy resin and phenolic resin matrix. 玻璃钢是目前世界上产量最大、用处最广的复合资料,玻璃钢工业是往常最抢手的工业之一,它以其优秀的性能在各个范畴得到普遍

的应用,如:储罐、管道、建筑、交通运输、运动与游乐器材、船艇等方面都得到普遍应用。在野战筑城中,用玻璃钢做的各种工事在战争中起到了重要作用,在将来高技术战争中将发挥越来越大的作用。 FRP production in the world is the largest, the most widely use of composite materials, glass fiber reinforced plastic industry is always one of the most popular industry, with its excellent performance has widespread application in various categories, such as: storage tank, pipe, construction, transportation, sports and recreation equipment, boats, etc have been widely used. In field fortification, made of glass fiber reinforced plastic works played an important role in the war, in the future high technology war will play a growing role. FRP(玻璃纤维加强塑料,简称玻璃钢)是以合成树脂为基体、玻璃纤维(织物)为加强资料的复合资料。具有许多优秀的特性: FRP (glass fiber reinforced plastics, glass fiber reinforced plastic) is a synthetic resin as the matrix and glass fiber composite material (fabric) in order to strengthen the information. With many excellent properties:

微晶玻璃生产工艺的设计说明

铁尾矿微晶玻璃生产工艺 1.微晶玻璃概述 微晶玻璃(CRYSTOE and NEOPARIES)又称微晶玉石或瓷玻璃。是综合玻璃,是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料,它的学名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和瓷的双重特性,普通玻璃部的原子排列是没有规则的,这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象瓷一样,由晶体组成,也就是说,它的原子排列是有规律的。所以,微晶玻璃比瓷的亮度高,比玻璃韧性强。因其可用矿石、工业尾矿、冶金矿渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要生产原料,且生产过程中无污染,产品本身无放射性污染,故又被称为环保产品或绿色材料。 微晶玻璃集中了玻璃、瓷及天然石材的三重优点,优於天石材和瓷,可用於建筑幕墙及室高档装饰,还可做机械上的结构材料,电子、电工上的绝缘材料,大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热列器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等等。是具有发展前途的21世纪的新型材料。 2.利用铁尾矿制备微晶玻璃生产工艺 2.1生产原料及设备 生产原料包括:铁矿尾矿(铁尾矿)、方解石、氧化铝、菱镁矿、纯碱、硼酸、碳酸钡等。仪器设备采用LCT-2型差热分析仪、日立S-450扫描电镜、D/MAX-3C 型X衍射仪、EDAX一9100型能谱分析仪、KZJ5000- l型电动抗折仪等。 2.1.1铁尾矿形貌及成分 铁矿尾矿颜色呈青白色,粒度较细,颗粒小于40目,可以清晰观察到尾矿中含有的晶莹洁白的石英颗粒,尾矿中泥土含量较少,是理想砂质尾矿。该铁矿尾矿经扫描电镜观察及能谱分析,其尾矿形貌特征见图l,能谱图见图2,成分检测结果见表1。

图1 铁矿尾矿形貌特征图2 铁矿尾矿能谱图 表1铁矿尾矿的化学组成 % 2.1.2玻璃系统的确定 由表1可见其中主要成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3,并且含有一定量的CaO、MgO、K2O、Na2O。该尾矿中的铁含量过高;在铁矿尾矿成分改性的研究,添加适量的CaO、MgO,使之形成CaO—MgO—Al2O3一SiO2系统玻璃。并且在玻璃成分中引入少量的BaO、B2O3,降低高温粘度,有助于降低熔化温度,并加人少量硫磺,使部分铁转化成硫化亚铁,有助于晶化。 2.2晶核剂 通过确定尾矿的CaO—MgO—Al2O3一SiO2玻璃系统,晶核剂的选择应与基础玻璃系统密切相关。采用Cr2O3、TiO2做晶核剂。由于铬尖晶石的晶格常数为a0=8.086×10-10m,透辉石晶格常数a=9.73×10-10m,b=8.89×10-10m,c=5.25×10-10m,其a、b 值与铬尖晶石a0相匹配,易在熔体形成透辉石晶体;TiO2金红石晶格常数3c=8.88×10-10m与β-硅灰石a=7.94×10-10m比较接近,易在TiO2周围形成β-硅灰石。Cr2O3在CaO—MgO—Al2O3一SiO2玻璃中溶解度较低,不足以形成大量晶胚,其单独作为晶核剂效果不好;若同时引入TiO2晶核剂,可以更好地诱导硅灰石晶体产生,本工艺采用了复舍晶核剂.w(Cr2O3)=1.5%,w(Ti02)=2.5%。经过试验,最终摸索出一个铁矿尾矿添加量较多的微晶玻璃矿物配方和化学组成(见表2、3)。 表3 铁矿尾矿微晶玻璃化学成分 %

玻璃纤维复合材料的应用领域综述

玻璃纤维复合材料的应用领域综述 摘要:随着玻璃纤维复合材料被的广泛研究,另外玻璃纤维价格便宜,其高性价比受到应用领域的青睐,我国的玻璃纤维复合材料行业得到了迅猛地发展。目前,我国玻璃纤维复合材料生产总量居世界前列,玻璃纤维复合材料已被广泛地应用于建筑工程、石油化工、交通运输、能源工业、机械制造、船艇、体育器械、航空航天等领域,为国民经济和国防建设做出了重要贡献。 关键词玻璃纤维复合材料应用领域 Reviewed the application areas of glass fiber composite materials Abstract: As the glass fiber composites was widely studied,cheap price and its cost-effective, the glass fiber get the favour of application field,in China, Glass fiber composites industry has been a rapid development.At present,Glass fiber composites ranked among the top of the world total production in China, glass fiber composite materials have been widely used in construction engineering, petrochemical industry, transportation, energy industry, machinery manufacturing, boat, sports equipment, aerospace and other fields, it make an important contribution to national economy and national defense construction. Keywords Glass fiber Composite materials Application field 1、引言 玻璃纤维是由玻璃熔化而得,玻璃纤维复合材料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的一种复合材料。通常玻璃纤维复合材料的片材制备和制品成型过程是分开的,但从经济角度出发,将两者结合起来,即可减少设备投人,又可节约能耗[1]。玻璃纤维能够在实现较高机械强度的同时保持成本优势,达到一个均衡,玻璃纤维复合材料具有良好的回收性能[2]。与传统材料相比,具有比强度高、比模量高及可设计性、易修补,耐疲劳、耐腐蚀等优点但玻璃纤维增强的树脂基复合材料对湿热的环境比较敏感[2],而且湿热环境会使它性能下降,采用合适的化学交联剂或偶联剂对聚合物进行改性,使其变为憎水性物

微晶玻璃

海南大学2012-2013学年度第2学期《功能材料学》论文 题目:微晶玻璃的光学应用 姓名: 学号: 20100607310014 学院:材料与化工学院 专业班级: 10理科实验班

微晶玻璃的光学应用 刘涛 20100607310014 摘要:微晶玻璃也叫做玻璃陶瓷,是玻璃经过晶化处理得到的部分结晶态的物质,它兼具玻璃和陶瓷的优良性质,比陶瓷的亮度高,比玻璃韧性强,因而广泛用于建筑、航天等各个领域。中国稀土资源丰富,由于稀土离子特殊的4f电子层结构使其具有许多优越的性能,目前稀土发光材料引起了全世界的广泛关注。微晶玻璃的高透过性和优越的机械性能使其能够做为稀土元素的良好基质,制成的稀土掺杂发光微晶玻璃广泛应用于荧光设备、激光、波导激光、上转换材料等领域,具有重要的现实意义。 关键词:微晶玻璃稀土元素光学应用 一、固体发光过程 发光是物体不经过热阶段而将其内部以某种方式吸收的能量直接转换为非平衡辐射的现象。当物质受到外界能量(如光照、外加电场或电子束轰击等)的激发后,吸收外界能量而处于激发态,它在跃迁返回基态的过程中,吸收的能量会通过光或热的形式释放出来,如果这部分能量以光的电磁波形式辐射出来,即为发光。图1所示即为发光的过程[1]: 图1:发光的过程示意图 激活剂A吸收激发光的能量被激发(EXC),由基态A变为激发态A*,然后又回到基态(R),并发出光(EM)[2]。 二、发光材料的应用及稀土掺杂微晶玻璃的优点

发光材料在人们日常生活中有着重要的应用,从照明、显像到医学、放射学等领域,无不存在着发光材料的身影。在发光材料的发展中,稀土掺杂的发光材料格外引人注目,由于稀土离子特殊的4f电子层结构,决定其具有许多优越的性能:物理化学性质稳定、耐高温、可承受大功率电子束、高能辐射和强紫外光的作用;荧光寿命宽泛,可以跨越纳秒到毫秒6个数量级;发光颜色度纯、转换效率高、发射波长分布区域宽等。这些优异的性能使得稀土发光材料广泛应用于荧光设备、激光、波导激光、上转换材料等领域[3]。 稀土掺杂的基质材料一般为晶体,也可以是非晶态玻璃材料,晶体和玻璃作为稀土掺杂发光材料的基质各有优缺点,发光玻璃保证了发光光材料的稳定性,但是与同组成的晶体材料相比,发光玻璃的发光强度弱,转换效率也比较低[4],而微晶玻璃作为一种晶态和非晶态共存的材料,兼具了晶体发光材料优异的发光性能及玻璃材料的优异特性,其内部晶相能够保持发光晶体材料原有的发光性能,其熔制时的液体状态亦能够保证其均匀性,微晶玻璃亦具有良好的稳定性及可加工性,具有重要的研究价值。 三、微晶玻璃的分类、制备及显微结构 1、微晶玻璃的分类 按照玻璃陶瓷的化学组成来讲,玻璃陶瓷分为四大类:硅酸盐玻璃陶瓷、铝硅酸盐玻璃陶瓷、氟硅酸盐玻璃陶瓷、磷酸盐玻璃陶瓷[12] 。 1.1 硅酸盐玻璃陶瓷 硅酸盐玻璃陶瓷主要是由碱金属和碱土金属两部分组成,主晶相为硅酸盐,晶相可以决定玻璃陶瓷的性能[13]。硅酸盐玻璃陶瓷可分为两种:光敏玻璃陶瓷和 矿渣玻璃陶瓷。光敏玻璃陶瓷是以二硅酸锂(Li 2Si 2 O 5 )为主晶相的,这种晶体是 一种骨架结构[14],形貌像树枝,因为它的晶体生长方向是沿某些晶面,或者晶格 方向。而矿渣玻璃陶瓷主晶相则为硅灰石(CaSiO 3)和透辉石[Ca Mg(SiO 3 ) 2 ]。透 辉石因为其结构的特殊性,比硅灰石更加耐磨,耐腐烛,强度也更高。 1.2 铝硅酸盐玻璃陶瓷 铝硅酸盐玻璃陶瓷包括Li 2O—Al 2 O 3 —SiO 2 系统、MgO—Al 2 O 3 —SiO 2 系统、Na 2 O

铜玻璃复合材料的制备和性能分析

铜/玻璃复合材料的制备和性能分析 材料094班:王波指导教师:郭宏伟 陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021 摘要:本文采用铝硼硅酸盐玻璃粉与铜粉,经过不同铜玻璃配比用高温烧结的方法得到铜/玻璃复合材料。通过抗折强度测试,得出不同烧结温度、不同配比与强度的关系。再通过XRD、SEM、热膨胀等方法对复合材料进行探究。结果表明:铜/玻璃复合材料中主要是由玻璃相、铜相、亚铜相组成,玻璃完全包裹铜相和亚铜相,烧结致密,没有气泡,复合材料的强度高。 关键词:玻璃粉,导电性,复合材料 Preparation and P erformance of C opper-glass ABSTRACT:In this paper,aluminum borosilicate glass powder and copper powder,copper glass ratio through different methods used to obtain high-temperature sintering of copper-glass composite materials.By flexural strength tests,the different sintering temperatures and in different proportions and intensity relationships.Through XRD,SEM,and other methods of thermal expansion composites were explored.The results showed that:Copper-glass composite material is mainly made of glass phase and copper phase, cuprous phase composition,the glass completely wrapped cuprous copper phase and phase sintering,no bubbles,high strength composite material. KEY WORDS:Glass frit,conductive,composite materials 近几年块状金属玻璃(BMG)引起了人们的广泛关注,其主要原因是金属玻璃作为高强度结构材料表现出的应用潜力[1]。然而铜/玻璃复合材料的研究在国内外的研究还不是很多,都停留在以前理论的基础之上。此次在结合前人的基础上,选用铜粉与铝硼硅酸盐玻璃粉在高温下烧结,得到一种新的复合材料,分析工艺条件对复合材料性能的影响,并通过XRD、SEM、硬力分析、热膨胀分析来研究铜玻璃复合材料的性能。 1实验 第一步:玻璃粉的制备 1)首先,按质量分数将50%的SiO2,13%的Al2O3,20%的CaO,5%的MgO,10%的B2O3,2%的Na2O,0.5%的Sb2O3混合均匀后,形成配合料; 2)然后,将配合料的加入已经升温至1400℃的刚玉坩埚中通过10min升温至1550℃,并保温20min;再将剩余配合料再加入刚玉坩埚中,并通过10min升温至1550~1600℃,保温60min后,将熔制好的玻璃液倒入水中水淬; 3)最后,将水淬后的玻璃渣捞出,烘干球磨后过400目标准筛,既得玻璃/金属复合材料用玻璃粉末; 第二步:玻璃/金属复合材料的制备 1)首先,玻璃粉末与铜粉末按照一定配比混合均匀形成混合料; 2)然后,再向混合料中加入混合料质量分数1~3%蒸馏水,并混合均匀; 3)然后,将加水的混料放入密闭的容器中,室温下放置8h备用;

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