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一、玻璃鋼的兩大組成材料
談到玻璃鋼與復(fù)合材料之間關(guān)系，我們先來(lái)看看玻璃鋼的兩大組成材料。
（1）玻璃纖維一般認(rèn)為它主要起承載作用。
（2）樹(shù)脂目前主要指合成樹(shù)脂，它起粘結(jié)纖維，把松散纖維粘攏在一起，形成整體的作用。
由玻璃纖維和合成樹(shù)脂兩種組分構(gòu)成玻璃鋼。這兩種組分關(guān)系十分密切，缺一不可。它們之間就好象人體上骨骼和肉的關(guān)系。
玻璃鋼是復(fù)合材料的一種，我們把玻璃鋼擴(kuò)大到復(fù)合材料范圍來(lái)看，復(fù)合材料也至少有兩種組分。下面我們先從一般概念來(lái)談復(fù)合材料。
（一）廣義復(fù)合材料
廣義復(fù)合材料由填料和基體組成。
填料―――骨料，如粒狀、塊狀、線狀、片狀等。
基體―――膠粘劑，如有機(jī)、天然會(huì)成樹(shù)脂；天然、人工無(wú)機(jī)膠粘劑等。
混凝土就屬于這種廣義的復(fù)合材料。這里，砂粒、石子均屬于填料，基體是無(wú)機(jī)材料水泥作膠粘劑，可稱為無(wú)機(jī)復(fù)合材料。與玻璃鋼接近的樹(shù)脂混凝土有人造大理石等。這種復(fù)合材料，填料有細(xì)粉狀無(wú)機(jī)填料、顏料，基體膠粘劑是合成樹(shù)脂，屬有機(jī)材料，亦稱有機(jī)復(fù)合材料。
（二）增強(qiáng)復(fù)合材料
增強(qiáng)復(fù)合材料由增強(qiáng)材料和基體組成。
增強(qiáng)材料―――填料為增強(qiáng)材料，如片、線狀的有一定強(qiáng)度的材料。
基體―――膠粘劑，有機(jī)或無(wú)機(jī)材料。
象鋼筋混凝土，鋼筋為增強(qiáng)材料，水泥為粘結(jié)材料，兩種組分形成整體，是一種無(wú)機(jī)增強(qiáng)復(fù)合材料。而和玻璃鋼很接近的天然生成的增強(qiáng)復(fù)合材料有木材和竹材等。它的增強(qiáng)材料是木纖維和竹纖維，有方向性；粘接材料是植物本身的一種膠接細(xì)胞，把纖維連接成整體，形成有機(jī)增強(qiáng)復(fù)合材料。
（三）纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由纖維增強(qiáng)材料和基體組成。
纖維增強(qiáng)材料―――如連續(xù)纖維、短切纖維、纖維織物或氈等。
基體―――膠粘劑包括有機(jī)或無(wú)機(jī)非金屬以及金屬等。
象用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等作增強(qiáng)材料，合成樹(shù)脂作膠粘材料制成的復(fù)合材料，稱為非金屬基或樹(shù)脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，也有人稱為塑料基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
而用碳化硅、氧化鋁、陶瓷纖維等作增強(qiáng)材料，金屬作基體制成的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料稱為金屬基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
綜上所述，玻璃鋼只是樹(shù)脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的一部分。
二、玻璃鋼/ 復(fù)合材料的三大要素
玻璃鋼是由玻璃纖維和合成樹(shù)脂兩大組分構(gòu)成整體的，那么樹(shù)脂作為粘結(jié)劑它是怎樣把松散的玻璃纖維連成堅(jiān)硬的玻璃鋼體呢？玻璃鋼在成型制作過(guò)程中，呈液體狀的樹(shù)脂液包圍和浸漬了玻璃纖維，然后樹(shù)脂固化，形成固定形狀的堅(jiān)硬體。如果玻璃纖維表面和樹(shù)脂不親合，就不能做成強(qiáng)度高的整體，增強(qiáng)材料的作用就無(wú)法發(fā)。由此可見(jiàn)，玻璃纖維表面，即玻璃纖維和樹(shù)脂的交界面稱為界面，是極其重要的部分。所以把玻璃纖維、合成樹(shù)脂及界面稱為復(fù)合材料的三大要素。
三、三大要素的作用和相互關(guān)系
（一）玻璃纖維
玻璃纖維是玻璃鋼中的主要承力部分，它不僅能夠提高玻璃鋼的強(qiáng)度和彈性模量，而且能夠減少收縮變形，提高熱變形溫度和低溫沖擊強(qiáng)度等。例如306#聚酯樹(shù)脂澆鑄體，在加入50%的玻璃布后。拉伸強(qiáng)度可由50MPa提高到200MPa，拉伸模量可由3.9GPa提高到14GPa。
（二）合成樹(shù)脂
合成樹(shù)脂是玻璃鋼的基體，松散的玻璃纖維靠它粘接成整體。樹(shù)脂主要起傳遞應(yīng)力作用，因此樹(shù)脂對(duì)玻璃鋼的強(qiáng)度起重要作用，尤其是抗壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切強(qiáng)度更為顯著。由于樹(shù)脂是基體材料，它對(duì)玻璃鋼的彈性模量、耐熱性、電絕緣性、透電磁波性、耐化學(xué)腐蝕性、耐氣候性、耐老化性等都有影響。例如玻璃鋼的耐化學(xué)液體浸蝕性和耐水性，主要取決于樹(shù)脂基體的性能。通常不飽和聚酯樹(shù)脂170# 耐化學(xué)腐蝕較好，而189 #耐水較好。不同類型、不同牌號(hào)樹(shù)脂其性能是不相同的。樹(shù)脂含量對(duì)玻璃鋼性能也有影響，通常樹(shù)脂含量為20%-35%，這和成型方法、增強(qiáng)材料品種有關(guān)。例如，纏繞和模壓成型，樹(shù)脂含量偏低，而手糊成型、樹(shù)脂含量則稍高。強(qiáng)度層樹(shù)脂含量稍低，通常可在25%-40%之間；耐腐蝕、防滲層樹(shù)脂含量較高，一般要超過(guò)50%用玻璃布作增強(qiáng)材料，樹(shù)脂含量低于用玻璃氈。用玻璃纖維表面氈作增強(qiáng)材料時(shí)，可達(dá)80%以上的富樹(shù)脂含量。
（三）界面
所謂界面就是任何兩相物質(zhì)間的分界面。
玻璃鋼的性能不僅與所用的增強(qiáng)材料、合成樹(shù)脂有關(guān)，同時(shí)，很大程度上還和纖維與樹(shù)脂之間界面粘合的好壞及耐久性有關(guān)。眾所周知，玻璃纖維是一種圓柱狀玻璃，表面也象玻璃那樣光滑，而且表面還常牢固地吸附著一層薄的水膜，這當(dāng)然要影響玻璃纖維和樹(shù)脂的粘接性能。尤其是玻璃纖維在拉絲紡織過(guò)程中，為了達(dá)到集束、潤(rùn)滑、消除靜電等目的，常涂上一層浸潤(rùn)劑，這種浸潤(rùn)劑多數(shù)是石蠟類物質(zhì)，它們存留在玻璃纖維表面上，對(duì)合成樹(shù)脂與玻璃纖維起隔離作用，妨礙兩者粘接。可見(jiàn)界面對(duì)玻璃鋼的性能影響很大。界面有問(wèn)題就需要處理。如在玻璃纖維表面覆蓋一層表面處理劑，從而使玻璃纖維和樹(shù)脂可以牢固地粘接在一起。這種方法是提高玻璃鋼基本性能很有效的途徑，國(guó)內(nèi)外都在大力研究和采用。實(shí)踐證明，玻璃纖維及其織物，在經(jīng)過(guò)表面處理劑處理后，不僅改善了玻璃纖維的耐磨、耐水、電絕緣性能，對(duì)玻璃鋼的強(qiáng)度，特別是潮濕情況下的強(qiáng)度提高更為顯著。
此外，玻璃鋼與其它材料或玻璃鋼本身多次鋪層粘貼等也都有界面問(wèn)題。例如往金屬罐里層做玻璃鋼防腐貼，就需要把金屬罐內(nèi)表面處理干凈，如去掉污垢、油污、水分和銹蝕層等，常采用噴砂、酸洗等處理辦法。如果金屬表面處理不好，玻璃鋼貼襯就會(huì)失敗。有時(shí)，還會(huì)遇到固化了的玻璃鋼層，再行粘接玻璃鋼，也會(huì)有界面問(wèn)題。如采用分層固化工藝或者玻璃鋼破損維修等，都需要把玻璃鋼層表面進(jìn)行處理，除去掉污垢、油、水等外，還需要把表面用砂紙打毛以增大粘貼面積，否則，就會(huì)出現(xiàn)分層疵病。
由此可見(jiàn)，影響玻璃鋼及其制品質(zhì)量的因素，除了玻璃纖維和樹(shù)脂這兩大組分之外，界面也是非常重要的。這三大要素，缺一不可，它們之間是密切關(guān)聯(lián)的，不可分割。我們所以稱它們?yōu)槿笠兀@是長(zhǎng)期實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們，纖維、樹(shù)脂和界面這是玻璃鋼制品成敗的三項(xiàng)要素。可以說(shuō)，凡是玻璃鋼制品出現(xiàn)事故時(shí)，人們皆可從三大要素上找原因。例如某啤酒廠的鋼筋混凝土發(fā)酵池，原系瀝青貼襯，短期用后脫落失效。采用玻璃鋼貼襯，由于原混凝土池表面沒(méi)有清洗干凈，糊后脫落失效，經(jīng)濟(jì)損失巨大。還有一些玻璃鋼廠為降低造價(jià)追求高利潤(rùn)，竟采用陶土坩堝生產(chǎn)的玻璃纖維，生產(chǎn)的玻璃鋼波形瓦不到半年樹(shù)脂便脫落。因?yàn)樘胀鳞釄謇龅睦w維表面未經(jīng)處理，玻璃纖維外表面有一層蠟?zāi)ぃ箻?shù)脂無(wú)法粘牢，細(xì)檢查該波形瓦邊緣可見(jiàn)有露出的玻璃絲，一根根很干凈，一點(diǎn)膠也粘不上。這種未經(jīng)處理的玻璃布是堅(jiān)決不能用在玻璃鋼上的，如果要用必須經(jīng)高溫脫蠟處理。