我們知道了玻璃鋼后,再來說說它的組成。玻璃鋼同一切復(fù)合材料一樣,由兩部分材料組成。一部分稱為增強(qiáng)材料的在復(fù)合材料中起著骨架作用,即玻璃纖維。一般玻璃的耐拉強(qiáng)度只有普通鋼材的八分之一。把玻璃融化,拉成只有頭發(fā)直徑的十幾分之一那么細(xì)的玻璃纖維,原來又硬又脆的玻璃就變成了又軟又耐拉的玻璃纖維,其耐拉強(qiáng)度可增加十幾倍。玻璃纖維的主要化學(xué)成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。制成的纖維有長絲、短絲以及絮狀物,直徑只有為3~80微米,最粗也只有頭發(fā)絲那樣粗細(xì)。直徑為10微米的玻璃纖維,抗拉強(qiáng)度為3600兆帕,相當(dāng)于在每平方毫米的截面積上能承受360千克的拉力而不斷。這種強(qiáng)度比高強(qiáng)度鋼還高出2倍。
我們知道,玻璃是很脆的,不小心掉到地上,“啪”的一聲便粉身碎骨。為什么拉成玻璃纖維后就會有如此高的強(qiáng)度呢?大塊玻璃強(qiáng)度不高,是因?yàn)槠鋬?nèi)部存在許多微裂縫、氣孔和夾雜物等。如果把大塊玻璃比作一塊布滿小洞的破布,把玻璃制成的玻璃纖維就相當(dāng)于把這塊破布撕成許多細(xì)小的布條。我們知道,把破布隨意撕成布條時總是在有洞的地方撕開,這樣,撕下來的布條上小洞就減少了,也就變得比破布結(jié)實(shí)多了。玻璃纖維比一般玻璃強(qiáng)度高,甚至比鋼還高,道理就在于此。
玻璃鋼的另一部分稱為基體材料,它就是由石油化工的原料生產(chǎn)而來的合成樹脂,在復(fù)合材料中起粘結(jié)作用,由于所使用的樹脂品種不同,人們便利用基體材料的名稱來命名各類玻璃鋼,因此有了聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱,簡單的說,玻璃鋼就是由合成樹脂與固化劑按一定比例混合后將無機(jī)纖維類材料(如纖維布、纖維絲等)粘結(jié)起來的一種復(fù)合材料。也稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料,國際公認(rèn)的縮寫符號為GFRP或FRP,是一種品種繁多,性能各別,用途廣泛的復(fù)合材料。它具有重量輕,比強(qiáng)度高,耐腐蝕,電絕緣性能好,傳熱慢,熱絕緣性好,耐瞬時超高溫性能好,以及容易著色,能透過電磁波等特性。