Материаловедение раздел научного знания, связанный с

8 
5 Стеклопластики
5.1 Состав 
Стеклопластики (стеклонаполненные пластики) — один из первых 
конструкционных материалов на полимерной основе. Они представляют 
собой композиционные конструкционные материалы, сочетающие высокую 
прочность с относительно небольшой плотностью. 
Основными 
компонентами 
стеклопластиков 
являются 
стекловолокнистые армирующие материалы и синтетические связующие. 
Стекловолокно 
является 
армирующим 
элементом, 
которое 
обеспечивает готовому изделию самую высокую механическую прочность 
(при прочих равных условиях). Стекловолокно применяются в самых 
различных видах, таких как - элементарные волокна, стеклонити, рубленые 
волокна, ткани и маты различной структуры. 
В качестве связующего для стеклопластиков используют полиэфирные 
и эпоксидные смолы. Именно на их основе получают материалы для 
контактного формования. Применяют также феноло-формальдегидные, 
кремнийорганические, карбамидные, фурановые и другие смолы. 
Переработка стеклопластиков на их основе требует высоких температур 
(более 170°С) и давления (25-100 кг/см
2
). В качестве связующего для 
стеклопластиков также применяют и термопластичные материалы - ПА, ПК, 
ПЭ, ПП. На их основе получают материалы, перерабатываемые литьем под 
давлением. 
5.2 Свойства стеклопластиков 
Стеклопластик обладает многими очень ценными свойствами, 
дающими ему право называться одним из материалов будущего: 
1) Малый вес. 
Удельный вес стеклопластиков колеблется от 1,4 до 2,1 и в среднем 
составляет 1,7 г/см3. Напомним, что удельный вес металлов значительно 
выше, например, стали – 7,8, а меди - 8,9 г/см3. Даже удельный вес одного из 
наиболее легкого сплава, применяемого в технике, дуралюмина составляет 
2,8 г/см3. Таким образом, удельный вес стеклопластика в среднем в пять-
шесть раз меньше, чем у черных и цветных металлов, и в два раза меньше, 
чем у дуралюмина. Это делает стеклопластик особенно удобным для 
применения на транспорте. Экономия в весе на транспорте переходит в 
экономию энергии; кроме того, за счет уменьшения веса транспортных 

9 
конструкций (самолетов, автомобилей, судов и т.п.) можно повысить их 
полезную нагрузку и за счет экономии топлива увеличить радиус действия. 
2) Диэлектрические свойства. 
Стеклопластики 
являются 
прекрасными 
электроизоляционными 
материалам при использовании как переменного, так и постоянного тока. 
3) Высокая коррозионная стойкость. 
Стеклопластики как диэлектрики совершенно не подвергаются 
электрохимической коррозии. Существует целый ряд смол, позволяющие 
получить стеклопластики стойкие к различным агрессивным средам, в том 
числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей. 
4) Хороший внешний вид. 
Стеклопластики при изготовлении хорошо окрашиваются в любой цвет 
и при использовании стойких красителей могут сохранять его неограниченно 
долго. Прозрачность. На основе некоторых марок светопрозрачных смол 
можно изготовить стеклопластики, по оптическим свойствам немногим 
уступающим стеклу. 
5) Высокие механические свойства. 
При своем небольшом удельном весе стеклопластик обладает 
высокими физико-механическими характеристиками. Используя некоторые 
смолы и определенные виды армирующих материалов, можно получить 
стеклопластик, по своим прочностным свойствам превосходящий некоторые 
сплавы цветных металлов и стали. Механические свойства стеклопластиков 
определяются 
преимущественно 
характеристиками 
наполнителя 
и 
прочностью связи его со связующим, а температуры переработки и 
эксплуатации стеклопластика - связующим. Наибольшей прочностью и 
жёсткостью 
обладают 
стеклопластики, 
содержащие 
ориентировано 
расположенные 
непрерывные 
волокна. 
Такие 
стеклопластики 
подразделяются на однонаправленные и перекрёстные; у стеклопластика 
первого типа волокна расположены взаимно параллельно, у стеклопластика 
второго типа - под заданным углом друг к другу, постоянным или 
переменным по изделию. Изменяя ориентацию волокон, можно в широких 
пределах регулировать механические свойства стеклопластиков. Большей 
изотропией 
механических 
свойств 
обладают 
стеклопластики 
с 
неориентированным расположением волокон: гранулированные и спутанно-
волокнистые прессматериалы; материалы на основе рубленых волокон, 
нанесённых на форму методом напыления одновременно со связующим, и на 
основе холстов (матов). 
6) Теплоизоляционные свойства. 

10 
Стеклопластик относится к материалам с низкой теплопроводностью. 
Кроме того, можно значительно повысить теплоизоляционные свойства 
путем изготовления стеклопластиковой конструкции типа “сэндвич”, 
используя между слоями стеклопластика пористые материалы, например 
пенопласт. Благодаря своей низкой теплопроводности, стеклопластиковые 
сэндвичевые 
конструкции 
с 
успехом 
применяются 
в 
качестве 
теплоизоляционных материалов в промышленном строительстве, в 
судостроении, в вагоностроении и т.д. 
7) Простота в изготовлении. 
Существует много способов изготовления стеклопластиковых изделий, 
большинство из которых требует минимальных вложений в оборудование. 
Например, для ручного формования потребуются только матрица и 
небольшой набор ручных инструментов (прикаточные валики, кисти, мерные 
сосуды и т.д.). Матрица может быть изготовлена практически из любого 
материала, начиная с дерева и заканчивая металлом. В настоящие время 
широкое распространение получили стеклопластиковые матрицы, которые 
имеют сравнительно небольшую стоимость и длительный срок службы. 

жүктеу/скачать 0.9 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: