玻璃钢储罐的比重通常为1.8-2.1,是钢的1/4-1/5,比钢、铸佚和塑料的比强度都高。玻璃钢的热膨胀系数与钢大体相当,热传导系数只有钢的0.5%。玻璃钢储罐设计灵活性大,罐壁结构性能:纤维缠绕玻璃钢可以改变树脂系统或增强材料来高速玻璃钢贮罐及非标装置的物理化学性能,以适应不同介质和工作条件的需要。通过结构层厚度、缠绕角和壁厚结构和设计来调整罐体的承载能力,制成不同压力等级或某些性能的玻璃钢贮罐及非标装置,这是各向同性的金属材料无法与其相比的。玻璃钢储罐耐化学腐蚀,使用寿命长:玻璃钢具有的耐腐性能,在储存腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所无法比拟的性,可以耐多种酸、碱、盐和。
FRP有如下特性:
(1)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,而比强度可以与合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。
(2)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。
(3)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,已广泛用于天线罩。
(4)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。在瞬时温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙在2000℃以上承受高速气流的冲刷。
(5)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。
(6)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,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更它的工艺性。
一、玻璃钢储罐手糊工艺介绍
手糊工艺制作玻璃钢储罐,是在木模或者金属模具用玻璃钢纤维毡和玻璃钢纤维布糊至内层玻璃钢胆,通过脱模拼接封头,再在内层外面一层毡一层布糊制而成,全部以人工制作为主。
这种制作工艺方便,对于人员的技术水平要求不是很高,但是因为受人为控制因素较大,玻璃钢布与毡的张力靠人工来控制,张力的大小直接决定玻璃钢层的密实度,所以整体手糊玻璃钢抗压力很弱。
二、玻璃钢储罐机械缠绕工艺介绍
机械缠绕工艺简单来说就是内胆用机器制成的模具,外层使用缠绕加工,这样做不仅省时省工,而且在坚固性上到达更高层次。
具体来说就是以玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂的高强度玻璃纤维复合材料为主体材料,在金属模具上用喷射成型短切纤维制作内层,其中内树脂层的表面毡的树脂含量可以达到99%,喷射成型的短切纤维的树脂含量也可达到75%以上,内树脂层的树脂含量直接决定了玻璃钢储罐的耐腐蚀强度。
三、手糊工艺与机械缠绕工艺优劣比较:
手糊玻璃钢储罐可以从外观上看出横向或纵向的布纹,外观较为粗糙,储罐用后3~5年后,随着玻璃钢老化,外结构层的玻璃布可以一层一层剥离掉;而机械缠绕玻璃钢储罐。
因为是玻璃钢纤维缠绕纱由内到外缠绕,从外观看来是看不到方格布纹,而是很明显的看到一股股缠绕纱,特别是在封头两端可以看到缠绕纱的包边处理,这是手糊玻璃钢储罐所没有的。
生产准备:
一、材料准备:原材料主要是树脂和无捻玻纤纱。
二、模具准备:准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。
三、喷射成型设备:喷射成型机分压力罐式、泵供式和综合式三种:
1、 泵式供胶喷射成型机,是将树脂引发剂和促进剂分别由泵输送到静态混合器中,充分混合后再由喷枪喷出,称为内混合型。
其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接,调节助剂泵在摇臂上的位置,可配料比例。
在空压机作用下,树脂和助剂在混合器内均匀混合,经喷枪形成雾滴,与切断的纤维连续地喷射到模具表面。这种喷射机只有一个胶液喷枪,结构简单,重量轻,引发剂浪费少,但因系内混合,使完后要立即清洗,以防止喷射堵塞。
2、 压力罐式供胶喷射机是将树脂胶液分别装在压力罐中,靠进入罐中的气体压力,使胶液进入喷枪连续喷出。它是由两个树脂罐、管道、阀门、喷枪、纤维切割喷射器、小车及支架组成。工作时,接通压缩空气气源,使压缩空气经过气水分离器进入树脂罐、玻纤切割器和喷枪,使树脂和玻璃纤维连续不断的由喷枪喷出,树脂雾化,玻纤分散,混合均匀后沉落到模具上。这种喷射机是树脂在喷枪外混合,故不易堵塞喷枪嘴。
3、 综合式喷射成型器综合了以上两种成型机的优点使设备优势进一步扩大,采用了温度可控的树脂、催化剂混合容器,操作简单混合均匀。
混合后的树脂、固化剂由泵从相应的容器中吸出、玻纤经玻纤切割器切割经喷射器连续喷出,树脂和固化剂被雾化、玻纤分散混合均匀后沉落到模具上,这种成型机减少了引发剂和催化剂的挥发减少了空气污染有效的降低对人体的危害,并且立混合的方式有效的解决了管堵塞的问题。
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