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玻璃纤维杆性能特点与发展趋势可行性研究

来源:中经纵横 更新日期:2019-02-12 13:49:49

报告内容

   第一节 玻璃纤维杆的概念
 
   玻璃纤维杆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的材料复合在一起,组成另一种能满足人们要求的材料,即复合材料。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,历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”,这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的,由建材系统扩至全国,还普遍地采用着。由此可见,玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料,国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展,作为塑料基的增强材料,已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等,无疑地,这些新型纤维制成的增强塑料,是一些高性能的纤维增强复合材料,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。(可行性研究)
 
 
   第二节 玻璃纤维杆性能特点
 
   轻质高强
 
   相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。
 
   耐腐蚀性能好
 
   FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
 
   电性能好
 
   是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。
 
   热性能良好
 
   FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。
 
   可设计性好
 
   ①可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。
 
   ②可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。
 
   工艺性优良
 
   ①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
 
   ②工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更突出它的工艺优越性。
 
   第三节 玻璃纤维杆市场应用
 
   玻璃纤维棒因其独特的性能优势,已在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等等相关十多个行业中广泛应用,并深受赞誉,成为材料行业中新时代商家的需求宠儿。玻璃钢制品也不同于传统材料制品,在性能、用途、寿命属性上大大优于传统制品。其易造型、可定制、色彩随意调配的特点,深受商家和销售者的青睐,占有越来越大的市场比分,前景广阔。
 
   具体有如下这些行业:黑色冶金业、有色冶金业、电力行业、煤炭业、石油化工、化学工业、机电工业、纺织工业、汽车及摩托车制造业、铁路业、船舶工业、建筑业、轻工业、食品工业、电子工业、邮电业、文化、体育及娱乐业、农业、商业、医药卫生业,及军工及民用应用等各个方面的应用领域。
 
   涉及这些产业部门应用的主要玻璃钢产品类别,有:矿山通风设备、炼焦及相关设备、稀土冶炼及铁合金冶炼相关设备、冷轧及电镀设备,输变电设备、风力发电设备、火力发电用水管、冷却水设备、电力管理及维修工器具,煤矿凤筒、隔爆水袋、防爆装置,石油开采相关部件及设备、石油化工设备,化工设备、化工建筑用材、矿山通风设备,电动机部件、零配件、电镀设备、风力发电机及部件,纺织印染设备、设施及部件,汽车制造用材及部件、汽车维修用材、摩托车制造用材及部件,铁路机车车辆用材及相关设施、铁路信号系统用材及相关部件,各种各类江河湖海船艇、大型钢船艇配套零部件及附属设施,建筑设施及用材、卫生间、厨房、门窗、波形瓦、冷却塔、建筑通风空调设施、建筑模板等,轻工日用化学及造纸业用的相关设施、家用电器、酒类、制革、家俱用材,食品贮罐用途,电子工业用设备、生活消费品用材及电子设备配件,邮电电信器材配套设施,体育器械、游乐器材及相关设施,农业喷灌设备、暖房温室、农机具配件、冷库、水产养殖,商业柜台、商业包装箱、商用冷藏库,医药工业设施及医疗卫生用途等等。
 
 
   第四节 玻璃纤维杆发展趋势
 
   (1)产品结构的改变
 
   中国巨石、中材科技、重庆国际三大池窑企业纷纷加大对制品深加工生产线的投入,另有一些专业制品企业如长海股份在积极打造玻纤制品深加工生产基地。玻纤用高速剑杆织机、喷气织机、多轴向织机等先进制品生产设备纷纷实现国产化,并在行业内迅速得到推广,拓宽了玻纤深加工产品品种,提升了产品性能。此外,耐碱玻纤、低介电玻纤等特种高性能玻纤制品研发与应用也越来越广泛。
 
   复合材料方面,随着回收及循环利用问题逐步成为业界关注焦点,热塑性复合材料因其重量轻,抗冲击性和韧性好,成型周期短,特别是易回收利用的特性,使其发展速度逐步快于热固性复合材料。其中,工程塑料仍是热塑性复合材料制品的主要类型,非工程塑料类热塑性复合材料的产量和应用规模正在快速增长,产品主要包括汽车部件、建筑模板、风电叶片、输水管道等。
 
   (2)传统坩埚拉丝的淘汰、池窑拉丝的推广与发展
 
   据玻纤行业协会统计,截至 2016 年底,池窑拉丝比例已达到 93.92%,池窑拉丝已成为我国玻纤生产的主导方法。利用坩埚法拉丝的生产企业环保及能耗压力不断加大,产品受池窑生产企业挤压。大批坩埚拉丝生产企业继续实施转产转型。
 
   (3)产品向高端化发展
 
   因国内玻纤行业起步较晚,过去科研能力与美国存在较大差距,导致高端产品市场份额小。随着国内企业对科研的投入,主动与下游应用行业进行对接,跟进下游产业转型发展及其对纤维复合材料产品需求的不断升级,及时了解和掌握发展动向,重视应用研究,将会增强纤维复合材料的应用创新,进而开发出高端产品,满足中高端客户的需求。
 
   (4)规模化、品牌化发展
 
   随着我国玻纤行业的发展,我国玻纤企业在生产规模与深加工领域加大研发投入力度,逐步创建自有品牌,积极参与国际竞争,开拓客户,实施规模化、品牌化发展。
 
 
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