玻璃钢一概况2历史2玻璃钢一概况2历史2马健南

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玻璃钢FRP(FiberReinforcedPlastics)即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、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玻璃钢。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材料复合在一起，组成另一种能满足要求的材料，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——形成了通俗易懂名称“玻璃钢”。随着我国玻璃钢事业的发展，新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能纤维增强复合材料，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。

进入20世纪70年代，对玻璃钢的研究发展到不仅仅，采用玻璃纤维增强树脂的局面，人们一方面不断开辟玻纤树脂复合材料的新用途，同时也发现这类玻璃钢的比刚度要求，很高的尖端技术的要求，因而开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体，制成先进复合材料(AdvancedCompositeMaterials，简称ACM)。这种先进复合材料具有，比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。自从先进玻璃钢投入应用以来，有三件值得一提的成果。

第1件是美国全部用碳纤维复合材料，制成一架8座商用飞机——里尔芳2100号并试飞成功，这架飞机仅重567kg，它以结构小巧重量轻而称奇于世。第2件是采用大量先进玻璃钢，制成的哥伦比亚号航天飞机，这架航天飞机用碳纤维/环氧树脂，制作长18.2m、宽4.6m的主货舱门，用凯芙拉纤维/环氧树脂制造各种压力容器，用硼/铝复合材料制造主机身隔框和翼梁，用碳/碳复合材料制造发动机的喷管和喉衬，发动机组的传力架全用硼纤维增强钛合金玻璃钢制成，被覆在整个机身上的防热瓦片，是耐高温的陶瓷基玻璃钢。在这架代表近代最尖端技术成果的，航天收音机上使用了树脂、金属和陶瓷基玻璃钢。

第3件是在波音-767大型客机上，使用了先进玻璃钢作为主承力结构，这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂，以及各种混杂纤维的玻璃钢，制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件，不仅使收音机结构重量减轻，还提高了飞机的各种飞行性能。玻璃钢在这几个飞行器上的成功应用，表明了玻璃钢的良好性能和技术的成熟，这对于玻璃钢在重要工程结构上的应用是一个极大的推动。

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