(一)輕質(zhì)高強(qiáng)
比重在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,而比強(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,高壓容器以及在其它需要減 輕自重的制品應(yīng)用中,都具有卓越成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng) 4000公斤/厘米2以上。見表1。
(二)耐腐蝕性能好
FRp是良好的耐腐材料'對(duì)大氣、對(duì)水、對(duì)一般濃度的酸、堿、鹽、對(duì)多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。正在應(yīng)用到化工防腐的各個(gè)方面,正取代了碳鋼、不銹鋼、木材,有色金屬等。
(三)電性能好
是優(yōu)良的絕緣材料,用來(lái)制造絕緣體。高頻下仍能保持良好介電性。微波透過(guò)性良好已廣泛用于雷達(dá)天線罩。
(四)熱性能良好
FRP導(dǎo)熱系數(shù)低’室溫下為0.3 - 0.4千卡/米·時(shí)·度,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,是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料,能保護(hù)宇宙飛行器在20100℃以上承受高速氣流的沖刷。
注:比強(qiáng)度即強(qiáng)度除以比重
(五)可設(shè)計(jì)性好
1)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。
2)可以充分選擇材料來(lái)滿足產(chǎn)品的性能,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。
(六)工藝性優(yōu)良
1)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。
2)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’更突出它的工藝優(yōu)越性。
不能要求一種FRP來(lái)滿足所有要求,F(xiàn)RP不是萬(wàn)能的,F(xiàn)RP也有它的不足之處:
(1)彈性模量低
FRP的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼(E=2.lx )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。
可以做成薄殼結(jié)構(gòu),夾層結(jié)構(gòu),也可通過(guò)高模量纖維或者做成加強(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 aC以下使用;通用型環(huán)氧Ⅱ口在60℃以上,強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂使長(zhǎng)期工作溫度在200℃- 300℃是可能的。
(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,在緊外線,風(fēng)砂雨雪,化學(xué)介質(zhì),機(jī)械應(yīng)力等,作用下容易導(dǎo)致FRP性能下降。
(4)濕強(qiáng)度低
FRP長(zhǎng)期在濕態(tài)下工作,強(qiáng)度下降50%左右,但是下降有一定限度,而且干燥后又得到很大程度的恢復(fù)。
可通過(guò)選擇樹脂和工藝,使用偶聯(lián)劑,增加富樹脂層或者設(shè)計(jì)時(shí)增加安全系數(shù)來(lái)克服。
(5)層間剪切強(qiáng)度低
層間剪切強(qiáng)度是靠樹脂來(lái)承擔(dān)的,所以很低??梢酝ㄟ^(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),盡量避免使用層間受剪。