玻璃钢压力容器.pptx
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1、复合材料复合材料 (Composite materials)Composite materials)是由两种或两种以上不同性质的材料,以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。由基体材料和增强材料复合而成第第1 1页页/共共6363页页复合材料复合材料 (Composite materials)基体材料分:金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主
2、要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。第第2 2页页/共共6363页页复合材料(Composite materials)纤维增强塑料 纤维:玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、高强聚乙烯纤维、玄武岩纤维塑料:热固性:环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛 树脂等 热塑性:PP、PBT、PA等第第3 3页页/共共6363页页复合材料复合材料 (Composite materials)玻璃钢(FRP)亦称作GRP,即玻璃纤维增强热固性树脂,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛、呋喃树脂基体。国际上称FRP,GRP,GFRP或 fiberglass pro
3、ducts。碳纤维增强塑料 CFRP第第4 4页页/共共6363页页复合材料净化复合材料净化水罐水罐第第5 5页页/共共6363页页复合材料净化复合材料净化水罐水罐第第6 6页页/共共6363页页复合材料净化复合材料净化水罐水罐水处理系统第第7 7页页/共共6363页页玻璃钢反渗透膜壳玻璃钢反渗透膜壳第第8 8页页/共共6363页页复合气瓶复合气瓶第第9 9页页/共共6363页页玻璃钢储罐玻璃钢储罐第第1010页页/共共6363页页玻璃钢塔器玻璃钢塔器第第1111页页/共共6363页页玻璃钢现场缠绕储罐玻璃钢现场缠绕储罐第第1212页页/共共6363页页复合材料复合材料 (Composite
4、materials)纤维增强热固性塑料的特点优点:轻质高强,性能可设计 耐腐蚀,爆破碎片少、成型方便缺点:耐温受限、疲劳、离散、抗冲击性能低、老化、耐有机溶剂差第第1313页页/共共6363页页玻璃钢压力容器玻璃钢压力容器成型工艺:手糊成型缠绕成型袋压成型模压成型第第1414页页/共共6363页页纤维材料及织物纤维材料及织物第第1515页页/共共6363页页纤维材料及织物纤维材料及织物 及用途及用途及用途及用途玻璃纤维 碳纤维 芳纶纤维 高强聚乙烯无碱、中碱表面毡 30-50g/m2短切毡 300、450g/m2布 100、200、400、600、800g/m2直接纱 1200、2400、48
5、00TEX单向布多轴向布缝编毡 复合毡 第第1616页页/共共6363页页玻璃纤维玻纤布性能指标JCT 2811994 5.1.1 无碱无捻粗纱布采且铝硼硅酸盐玻璃成分,其碱金属氧化物含量小于0.8。5.1.2 无碱无捻粗纱布含无蜡浸注剂。其含量为0.52.0,如更换浸润剂类型或改变含量时,由供需双方商定。(含油率)5.1.3 无碱无捻粗纱布含水率小于1.0。5.1.4 无碱无捻粗纱布织物密度和单位面积质量如表。第第1717页页/共共6363页页纤维种类及性能玻璃纤维 玻璃纤维类别特性无碱玻璃纤维E电器性能和耐老化性能优良玻璃纤维C耐酸性好高强玻璃纤维S拉伸强度高,比E玻璃35%高模玻璃纤维M
6、弹性模量高于E玻璃和S玻璃中碱玻璃纤维国产、量大价优密度g/cm3拉伸强度 MPa拉伸模量 GPa延伸率%热膨胀系数 10-6/2.54344872.44.85.0第第1818页页/共共6363页页不饱和聚酯树脂第第1919页页/共共6363页页树脂产品参数性性 能能范范 围围单单 位位测试标准测试标准外观外观清-TM-017粘度粘度23440-500mPa.sTM-006酸值酸值5-8mgKOH/gTM-007固体含量固体含量59-62TM-011凝胶时间10-17minutes固化时间,25-放热峰18-28minutesTM-018放热峰140-165C注:25反应性:100g 树脂中加
7、2 g Butanox LPT(AKZO-Nobel)和 1 g CoB1(1%)第第2020页页/共共6363页页树脂指标树脂浇铸体性能(典型值)树脂浇铸体性能(典型值)性 能数 值单 位测试标准拉伸强度95MpaISO 527-2拉伸弹性模量3600MpaISO 527-2断裂延伸率6.1%ISO 527-2弯曲强度150MpaISO 178弯曲弹性模量3400MPaISO 178冲击强度28KJ/m2ISO 179热变形温度热变形温度105ISO 75A玻璃化温度Tg130DIN 53455固化条件:室温固化24小时,100后固化3小时测试条件:温度232,相对湿度506%第第2121页
8、页/共共6363页页热固性树脂不饱和聚酯树脂 乙烯基酯树脂 环氧树脂 呋喃树脂 酚醛树脂乙烯基酯树脂双酚-A树脂间苯树脂邻苯树脂机械、耐腐蚀性能酚醛乙烯基环氧乙烯基 不饱和聚酯树脂固化引发剂一般采用过氧化甲乙酮,促进剂有机钴盐,加速剂二甲基苯胺第第2222页页/共共6363页页缠绕成型工艺缠绕成型工艺主要原材料产品标准主要原材料产品标准GB/T 8237 玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚酯树脂GB/T 18371 连续玻璃纤维纱GB/T 18370 玻璃纤维无捻粗纱布GB/T 17470 玻璃纤维短切原丝毡和连续原丝毡JC/T 277 无碱玻璃纤维无捻粗纱JC/T 281 无碱玻璃纤维
9、无捻粗纱布第第2323页页/共共6363页页辅助材料固化剂引发剂加速剂填料着色剂第第2424页页/共共6363页页工装设备模具设备 工装工具 耗材钢模玻璃钢模水泥模木模橡胶模尺寸准确稳定承受成型及固化压力、温度耐树脂侵蚀第第2525页页/共共6363页页工装设备各型号模具纤维缠绕生产线(包括:制衬机,固化机,缠绕机和脱模机)切割、打磨修整设备搅拌罐、喷枪等原材料搅拌混合设备组装环等其它的工装夹具计量设备装置等。FRP/塑料复合罐生产中塑料内胆的加工设备FRP/铝、钢内胆的相应金属内胆加工设备第第2626页页/共共6363页页玻璃钢手糊工艺第第2727页页/共共6363页页玻璃钢罐的设计使用条件
10、及载荷使用条件及载荷强度及刚度稳定性强度及刚度稳定性局部补强、法兰等配件局部补强、法兰等配件加工工艺选择加工工艺选择原材料选择原材料选择 -内衬层、结构层内衬层、结构层铺层设计铺层设计固化制度固化制度检验校核检验校核第第2828页页/共共6363页页缠绕成型工艺缠绕成型工艺产品标准产品标准HG/T206961999 玻璃钢化工设备设计规定HG/T3983-2007 耐化学腐蚀现场缠绕玻璃钢大型容器JC/T587-1995 纤维缠绕增强塑料储罐CD130A19-1985 手糊法玻璃钢设备设计技术条件HG/T20640-1997 塑料设备GB/T 14354 玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂食品容器第第
11、2929页页/共共6363页页缠绕成型工艺缠绕成型工艺引用标准及规范引用标准及规范GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则GB/T 1447 玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法GB/T 1449 玻璃纤维增强塑料弯曲性能试验方法GB/T 2577-89 玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法GB/T 2576-89 玻璃纤维增强塑料树脂不可溶成份含量试验方法GB/T 3854-83 玻璃纤维增强塑料巴氏(巴柯尔)硬度试验方法第第3030页页/共共6363页页缠绕成型工艺缠绕成型工艺引用标准及规范引用标准及规范GB/T 5349-85 玻璃纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法GB/T 535
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