玻璃鋼是近幾十年來(lái)發(fā)展迅速的一種復(fù)合材料。玻璃纖維產(chǎn)量的70%都是用來(lái)制造玻璃鋼。由于玻璃鋼是一種復(fù)合材料，其性能的適應(yīng)范圍非常廣泛，因此它的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景十分廣闊。我國(guó)玻璃鋼工業(yè)經(jīng)過(guò)多年來(lái)的發(fā)展，已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中取得了成功的應(yīng)用，例如采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇、游艇，以及汽車(chē)制造業(yè)等，節(jié)約了不少鋼材，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。

一、玻璃鋼的定義

玻璃鋼學(xué)名纖維增強(qiáng)塑料，俗稱(chēng)FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料。根據(jù)采用的纖維不同分為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（GFRP），碳纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（CFRP），硼纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料等。玻璃鋼是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強(qiáng)材料，以合成樹(shù)脂作基體材料的一種復(fù)合材料，由于所使用的樹(shù)脂品種不同，有聚酯玻璃鋼(用玻纖增強(qiáng)的不飽和聚酯樹(shù)脂材料)、環(huán)氧玻璃鋼(用玻纖增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂材料)、酚醛玻璃鋼之別。

玻璃鋼材料具有基體樹(shù)脂所無(wú)法比擬的優(yōu)異性能，例如材料的整體性、高機(jī)械性能、耐沖擊性能、耐腐蝕性能、良好的介電性能和尺寸穩(wěn)定性能以及材料的耐久性等等，這使得玻璃鋼材料在各個(gè)領(lǐng)域，均獲得了廣泛的應(yīng)用。

二、玻璃鋼制品的分類(lèi)

玻璃鋼作為復(fù)合材料的一種，因其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，已在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建筑、家居家具、廣告展示、工藝禮品、建材衛(wèi)浴、游艇泊船、體育用材、環(huán)衛(wèi)工程等等相關(guān)十多個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用，又因其易造型可定制和色彩隨意調(diào)配的特點(diǎn)，深受商家和銷(xiāo)售者的青睞，占有越來(lái)越大的市場(chǎng)比分。目前常見(jiàn)的玻璃鋼制品分類(lèi)如下：

1、玻璃鋼罐：玻璃鋼儲(chǔ)罐，鹽酸儲(chǔ)罐，硫酸儲(chǔ)罐，反應(yīng)罐，防腐儲(chǔ)罐，化工儲(chǔ)罐，運(yùn)輸儲(chǔ)罐，食品罐，消防罐等；

2、玻璃鋼管：玻璃鋼管道，玻璃鋼夾砂管，玻璃鋼風(fēng)管，玻璃鋼電纜管，玻璃鋼頂管，玻璃鋼工藝管等；

3、塔器：干燥塔，洗滌塔，脫硫塔，酸霧凈化塔，交換柱等；

4、衛(wèi)生間：衛(wèi)生間底盤(pán)，衛(wèi)生間頂板；

5、其他：角鋼，線槽，拉擠型材，三通，四通，玻璃鋼格柵等。

三、玻璃鋼材料的性能特點(diǎn)

1、玻璃鋼材料的性能優(yōu)點(diǎn)

(1) 輕質(zhì)高強(qiáng)

玻璃鋼相對(duì)密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可是拉伸強(qiáng)度卻接近，甚至超過(guò)碳素鋼，強(qiáng)度可以與高級(jí)合金鋼相比。因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中，具有卓越成效。通過(guò)使用萬(wàn)測(cè)TSE504C微機(jī)控制電?萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度能達(dá)到400Mpa以上。

萬(wàn)測(cè)TSE504C微機(jī)控制電?萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)

(2) 耐腐蝕

FRP是良好的耐腐材料，對(duì)大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類(lèi)和溶劑都有較好的抵抗能力。它已應(yīng)用到化工防腐的各個(gè)方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。

(3) 電性能好

FRP是優(yōu)良的絕緣材料，可用來(lái)制造絕緣體，高頻下仍能保證良好介電性，微波透過(guò)性良好，已廣泛用于雷達(dá)天線罩。

(4) 熱性能良好

FRP熱導(dǎo)率低，室溫下為1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時(shí)超高溫情況下，玻璃鋼是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料，能保護(hù)宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。

(5) 可設(shè)計(jì)性好

可以根據(jù)需要，靈活地設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品來(lái)滿足使用要求，可以使產(chǎn)品有很好的整體性，如：可以設(shè)計(jì)出耐腐的、耐瞬時(shí)高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強(qiáng)度的、介電性好的等等。

(6) 工藝性?xún)?yōu)良

可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來(lái)靈活地選擇成型工藝。工藝簡(jiǎn)單，可以一次成型，經(jīng)濟(jì)效果突出，尤其對(duì)形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品，更能突出它的工藝優(yōu)越性。

2、玻璃鋼材料的性能缺點(diǎn)

(1) 彈性模量低

FRP的彈性模量比木材大兩倍，但比鋼（E=2.1×105）小10倍，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足，容易變形。因此可以做成薄殼結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)，也可通過(guò)高模量纖維或者做加強(qiáng)筋等形式來(lái)彌補(bǔ)。

(2) 長(zhǎng)期耐溫性差

一般FRP不能在高溫下長(zhǎng)期使用，通用聚酯FRP在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降，一般只在100℃以下使用；通用型環(huán)氧FRP在60℃以上，強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹(shù)脂，使長(zhǎng)期工作溫度在200~300℃是可能的。若想測(cè)試FPR制品在高溫下的物理性能變化，可使用配備有高低溫箱的萬(wàn)測(cè)TSE504C微機(jī)控制電?萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，其中高低溫箱可為試驗(yàn)提供－70℃~350℃區(qū)間內(nèi)的環(huán)境溫度。

萬(wàn)測(cè)高低溫環(huán)境箱

(3) 老化現(xiàn)象

老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷，F(xiàn)RP也不例外，玻璃鋼在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。

(4) 剪切強(qiáng)度低

玻璃鋼層間剪切強(qiáng)度是靠樹(shù)脂來(lái)承擔(dān)的，所以很低。可以通過(guò)選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來(lái)提高層間粘結(jié)力，最主要的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免使層間受剪。