玻璃钢的发展简史
时间：2013-12-24 阅读：333
玻璃钢于1932年在美国出现，1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩，其后不久，美国莱特*发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机，并于1944年3月在莱特-帕特*基地试飞成功。从此纤维增强复合材料开始受到军界和工程界的注意。第二次世界大战以后这种材料迅速扩展到民用，风靡一时，发展很快。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现，为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁，尺寸、形状准确的玻璃钢模压件。1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功，并制成直升飞机的螺旋桨。
60年代在美国利用纤维缠绕技术，制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体，为技术开辟了轻质高强结构的*途径。在此期间，玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用，使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。1961年片状模塑料（SheetMoldingCompound,简称SMC）在法国问世，利用这种技术可制出大幅面表面光洁，尺寸、形状稳定的制品，如汽车、船的壳体以及卫生洁具等大型制件，从而更扩大了树脂基玻璃钢的应用领域。1963年前后在美、法、日等国先后开发了高产量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线，使玻璃钢制品形成了规模化生产。拉挤成型工艺的研究始于50年代，60年代中期实现了连续化生产，在70年代拉挤技术又有了重大的突破，近年来发展更快。除圆棒状制品外，还能生产管、箱形、槽形、工字形等复杂截面的型材，并还有环向缠绕纤维以增加型材的侧向强度。上前拉挤工艺生产的制品断面可达76cm×20cm。
在70年代树脂反应注射成型（ReactionInjectionMolding,简称RIM）和增强树脂反应注射成型（ReinforcedReactionInjectionMolding,简称RRIM）两种技术研究成功，进一步改善了手糊工艺，使产品两面光洁，现已大量用于卫生洁具和汽车的零件生产。1972年美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术，1975年投入生产。这种复合材料zui大特点是改变了热固性基体复合材料生产周期长、废料不能回收问题，并能充分利用塑料加工的技术和设备，因而发展得很快。制造管状构件的工艺除缠绕成型外，80年代又发展了离心浇铸成型法，英国曾使用这种工艺生产10m长的复合材料电线杆、大口径受外压的管道等。从上述可知，新生产工艺的不断出现推动着聚合物复合材料工业的发展。
进入20世纪70年代，对玻璃钢的研究发展到不仅仅采用玻璃纤维增强树脂的局面，人们一方面不断开辟玻纤树脂复合材料的新用途，同时也发现，这类玻璃钢的比刚度要求很高的技术的要求，因而开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体，制成*复合材料（AdvancedCompositeMaterials,简称ACM）。这种*复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航天飞行器的理想材料。
自从*玻璃钢投入应用以来，有三件值得一提的成果。*件是美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机--里尔芳2100号，并试飞成功，这架飞机仅重567kg，它以结构小巧重量轻而称奇于世。第二件是采用大量*玻璃钢制成的哥伦比亚号航天飞机，这架航天飞机用碳纤维/环氧树脂制作长18.2m、宽4.6m的主货舱门，用凯芙拉纤维/环氧树脂制造各种压力容器，用硼/铝复合材料制造主机身隔框和翼梁，用碳/碳复合材料制造发动机的喷管和喉衬，发动机组的传力架全用硼纤维增强钛合金玻璃钢制成，被覆在整个机身上的防热瓦片是耐高温的陶瓷基玻璃钢。在这架代表近代zui技术成果的航天收音机上使用了树脂、金属和陶瓷基玻璃钢。第三件是在波音-767大型客机上使用了*玻璃钢作为主承力结构，这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂以及各种混杂纤维的玻璃钢制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件，不仅使收音机结构重量减轻，还提高了飞机的各种飞行性能。
玻璃钢在这几个飞行器上的成功应用，表明了玻璃钢的良好性能和技术的成熟，这对于玻璃钢在重要工程结构上的应用是一个极大的推动。