關鍵技術分析
①降低玻璃鋼材料內部空隙含量技術;
②提高玻璃鋼制品在大深度水下濕態強度保留率技術;
③確定提高玻璃鋼制品剛度的措施,其中包括采用合理的結構型式;
④降低玻璃鋼制品收縮及變形技術。
3.3 玻璃鋼材料選擇考慮
根據輕外殼使用條件和技術要求中的玻璃鋼技術性能指標(干態)要求,結合國內現有船用復合材
料研制應用情況,選擇船用高強玻璃鋼材料比較合適。高強玻璃鋼的一些主要性能均可滿足上述的技術
要求,但其彈性模量偏低達不到要求,相差比較大。
欲提高高強玻璃鋼材料的彈性模量,可采用下述方法:
①在玻璃纖維增強材料中配置一定比例的碳纖維;
②提高加強筋的剛度,選擇合適的結構要素;
③采用模壓工藝成型。
如果采用方法①,須作混雜比試驗,以便確定碳纖維與高強玻璃纖維的混雜比,但碳纖維與一些低電位金屬(如鋁、鐵)會發生電化學腐蝕;如果采用方法②,須計算所需剛度及加強筋布置;如果采用方法③,須耗費較大資金作金屬模具及采用大工作臺面的加壓設備。本文暫不考慮方法③。根據上述分析,本文采用方法②來提高玻璃鋼材料的彈性模量。
樹脂基體應選擇具有較高韌性,耐水性優良的乙烯基酯樹脂,如3201#,411#等。乙烯基酯樹脂的特點是:具有不飽和聚酯樹脂的優良工藝性,同時還具有環氧樹脂高的粘結性能,所以現在一般要求較高的玻璃鋼制品,采用該類樹脂是比較合適的。
增強材料的選擇,由于復合材料的彈性模量較低,如果常溫常壓下(干態)玻璃鋼材料的彈性模量要求在20GPa左右,則可完全采用高模量玻璃布或高強度玻璃布。從鋪層角度考慮應選擇MW-220或SW-220為宜,織紋為4枚緞,表面浸潤劑為JF45。