高強玻纖復(fù)合材料用于各種飛機

近年來，隨著世界各國對能源危機和環(huán)境保護(hù)的日益重視，高強度高模量玻璃纖維應(yīng)運而生，并以其優(yōu)異的力學(xué)性能、相對較小的比重、合適的生產(chǎn)成本，成為復(fù)合材料行業(yè)研究與開發(fā)的熱點和重點。

據(jù)中國地質(zhì)大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院教授韓利雄介紹，高強度高模量玻璃纖維可追溯到1968年面世的S玻纖，它是為了滿足當(dāng)時的軍事需要而研制的，如日本的“T”纖維、俄羅斯的“BMⅡ”纖維、法國的“R”纖維和中國的“HS”系列纖維。與傳統(tǒng)E玻璃纖維相比，高強度高模量玻璃纖維在拉伸強度、彈性模量、抗沖擊性能、耐高溫性能、耐腐蝕性能、電絕緣性和介電性能等方面都具有明顯優(yōu)勢。而且，相對于S玻璃纖維的高成型溫度，新一代高強度高模量玻璃纖維成型難度顯著降低。 copyright 123456

據(jù)悉，高強度高模量玻璃纖維越來越多地應(yīng)用于航空航天和國防軍工領(lǐng)域。無論是民用客機還是軍用飛機都大規(guī)模地使用了玻纖復(fù)合材料，如內(nèi)外側(cè)副翼、方向舵、雷達(dá)罩、副油箱和擾流板等，還有客艙內(nèi)的頂板、行李箱、各類儀表盤、機身空調(diào)艙、蓋板等，這有效減輕了飛機重量，提高了商用載荷，節(jié)約了能源。高強度高模量玻纖由于比強度高、斷裂伸長率大、抗沖擊性能好，因而成為吸收能量的理想材料，它可與酚醛樹脂復(fù)合制成層壓板用于各種軍事或民用目的的防彈服、防彈裝甲、各種輪式輕型裝甲車輛（如“悍馬”）、海軍的艦艇、魚雷、水雷、火箭彈等。

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重慶國際復(fù)材公司曾慶文表示，全球能源緊張，車輛輕量化已成為汽車、軌道交通等行業(yè)研究的熱點。玻纖復(fù)合材料不僅應(yīng)用于客車內(nèi)部部件，包括頂棚、地板等。利用高強度高模量玻纖的耐高溫性能，還可用作汽車發(fā)動機外殼、消音器、催化反應(yīng)器的密封墊等。“我國客車系統(tǒng)開始推廣應(yīng)用。青島康平、羅美威奧、河北株丕特等公司已為國內(nèi)軌道交通裝套配備了幾十種玻璃鋼制品，并批量出口。”

高強度高模量玻纖還可以直接用于纏繞各種高壓氣瓶（醫(yī)療、煤礦、消防、體育用）和超長跨距格柵，其縱向筋條的間隔可以非常大。“國內(nèi)蘇州格瑞特、嘉善三方電力、南通中格等企業(yè)生產(chǎn)的高強阻燃低煙格柵產(chǎn)品通過了美國海岸警衛(wèi)隊測試，在海洋石油平臺、人行通道、船甲板、地鐵、煤礦等緊急逃生通道或求生場所得到廣泛的應(yīng)用。”據(jù)中國不飽和聚酯樹脂行業(yè)協(xié)會副秘書長趙鴻漢介紹，高強度高模量玻纖與乙烯基酯樹脂采用拉擠工藝、可生產(chǎn)出復(fù)合材料鋼筋，其密度僅為鋼材的1/4，而拉伸強度為鋼材的兩倍，耐腐蝕、不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱、不屏蔽、避波性能耗，可預(yù)制成標(biāo)準(zhǔn)彎形及其他形狀，且導(dǎo)熱膨脹系數(shù)比鋼材更接近水泥，是海水、淡水、腐蝕介質(zhì)等環(huán)境下水泥結(jié)構(gòu)中鋼材的理想替代品。

曾慶文表示，由于采油機抽油桿的工作條件十分惡劣，普通鋼質(zhì)抽油桿已成為油井抽油系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，玻璃鋼抽油桿因其質(zhì)量輕、彈性好和抗腐蝕性能優(yōu)異，可達(dá)到節(jié)能降耗、減少設(shè)備投資、降低作業(yè)成本和增加產(chǎn)能的目的。傳統(tǒng)換向器加強環(huán)多為金屬環(huán)，不僅強度低（只有400MPa），也不能絕緣，采用高強玻纖生產(chǎn)的加強環(huán)不僅具有良好的絕緣性能，強度也可以達(dá)到800～1200MPa，是鋼環(huán)的2～3倍，能確保轉(zhuǎn)子軸在高速運轉(zhuǎn)下產(chǎn)生強大的離心力，對漆包線起到固定作用。 copyright 123456

在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，高強度高模量玻璃纖維可直接用于工業(yè)窯爐廢氣的脫硫、消煙、除塵，以及廢水處理過程中的耐腐蝕設(shè)備、裝置和構(gòu)筑物。例如炭黑、水泥、冶金和熱力工業(yè)以及焚燒煙氣等領(lǐng)域的除塵凈化用濾袋，燃煤煙氣脫硫裝置和配套管道等。高強度高模量玻璃纖維還可作為催化劑載體材料，負(fù)載WO3等催化劑，用于汽車尾氣、工業(yè)廢氣等氣體中出去氮氧化合物。 本文來自123

近年來國內(nèi)蓬勃興起的游艇業(yè)也帶動了玻纖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。趙鴻漢透露，高強度高模量玻纖作為纖維增強材料可用來制作滑雪板和沖浪板、游艇、帆船等陸上及水上項目用品；也可以用來制作山地自行車、釣竿、曲棍球棍、棒球和壘球棒、網(wǎng)/羽球拍、賽/皮劃艇、高爾夫球桿、撐桿、滑雪板等。 123456