复合玻璃

复合玻璃（精选十篇）

复合玻璃 篇1

21世纪的今天, 玻璃材料对于时代建筑的表征功不可没, 没有一种材料能够像玻璃一样如此大范围而深刻的改变着我们现在的居住生活环境。玻璃材料以己之所长在建筑空间中施展着独特的才华, 以其独具的透明性, 刚柔结合、虚实变化的特殊性, 创造了具有时代特征, 并能体现传统文化及地域特色的优秀建筑。本文便以建筑材料最热门的玻璃作为研究对象分析玻璃的性能和复合性质。

2 玻璃的性能

2.1 玻璃材料的通性

⑴各向同性:是指玻璃材料内部的质点因其无序的排列而呈现出来的一种均质结构的表现, 即透明且均质的玻璃材料的各方向的性质, 诸如折射率、硬度、弹性模数以及导热系数等这些玻璃的性质都是相同的。

⑵介稳性:是指当玻璃熔体冷却变成固态的玻璃体时, 它能够在较低的温度下保留着高温状态时的原有的玻璃结构而不产生任何变化。

⑶可逆渐变性:是指由熔融状态的玻璃材料向固态的玻璃体的转变是一种可逆且渐变的过程, 其实玻璃材料并没有固定的熔点, 而固态的玻璃体经过高温加热后变成熔融状态玻璃的过程也是渐变的。

⑷连续性:是指由熔融态的玻璃向固态的玻璃体的转变过程中, 其物理以及化学性质随着温度的变化是连续不断的。

2.2 建筑玻璃的基本性能

光学性能:玻璃材料的透射性能非常好, 这其中包括玻璃特有的透光性与透明性, 并且两者均是玻璃材料在超冷却的状态下表现出的现象。玻璃材料独特的透光性能是应运用于建筑中的最重要的特性之一, 可以使自然光线通过玻璃材料透入到建筑内部而使其内部空间变得光亮、柔和、温暖, 同时也因为玻璃材料的密闭性, 使得建筑内部空间具有良好的隐蔽效果。除此之外, 玻璃材料还具有良好的反射特性, 自然光线在经过玻璃材料的表面时可以被反射到其它地方, 一般普通的平板玻璃材料的反射率可达到总光线的20%。正因为玻璃材料的这种反射特性, 使得自然光线照射到玻璃建筑上能够产生出诸多的光学效果, 给建筑空间增添了很多意想不到的丰富变化和梦幻效果。

力学性能:建筑玻璃材料的安全性能主要依赖于玻璃的力学性能, 因为建筑玻璃材料在使用时通常要承受很多方面的荷载力, 诸如风雪雨荷载、材料自重荷载、因时间季节而产生的温差作用荷载以及地震作用荷载和其它人为性质的荷载等。为了能让玻璃材料更好的应用于建筑中, 就需要对玻璃材料的力学性能进行很好的分类归整。玻璃材料的力学性能在建筑中最突出的体现就是其抗压强度。

隔热性能:物体一般的传热形式有三种, 即热传导、对流传热以及热辐射, 玻璃材料是一种绝缘性质的材料, 其热阻值为1。因为玻璃是一种透明材料, 所以上述的三种传热方式均有, 并且普通的建筑玻璃材料制品是薄型板材状, 所以其隔热性能不是很好。

热稳定性能:是指玻璃材料在温度发生剧烈的变化时所产生的抵抗自身破裂的能力。普通玻璃材料制品的体积越大、越厚, 其热稳定性能就会变得越差, 由于玻璃材料拥有热胀冷缩的特点, 在外界温度发生变化的时候, 玻璃制品内部会产生压应力和拉应力, 所以玻璃材料的热稳定性能在温度急剧上升时会很好, 而在温度急剧下降时会比较差。

隔声性能:是指用建筑的围护结构材料可以把声音限制到一定的范围内, 或者是在声波的传播途径上, 使用一种屏蔽物体来遮挡住声波的一部分, 这两种方式均被称之为隔声。普通玻璃材料的隔声性能通常都比较差, 但是经过加工制作后的特殊玻璃材料, 隔声效果会很好。

3 玻璃的复合性质

3.1 安全性玻璃

这类建筑玻璃材料主要包括钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃以及钛化玻璃等。通常具有安全性能的建筑玻璃被击碎时, 碎片不会到处飞溅, 或是呈钝角颗粒不会伤到人, 并且还具有防盗防火等其它功能。

3.1.1 钢化玻璃

钢化玻璃又称为强化玻璃, 通常是采用物理方法或是化学方法, 在普通玻璃材料的表面形成一层压应力层, 使得建筑玻璃材料在承受外力的时候, 避免了整个建筑玻璃板材的碎裂。钢化玻璃材料的耐急冷急热的性能较之普通玻璃也有着大幅度的提高, 对防止因温度骤升而产生的热炸裂现象有着很非常明显的效果。由于诸上这些优点, 钢化玻璃被广泛的应用于建筑工程中, 通常会用作建筑物的外围护幕墙、门窗以及室内的隔墙等。

3.1.2 夹丝玻璃

夹丝玻璃又称为防碎玻璃或是钢丝玻璃, 制作方法通常是将普通的平板玻璃材料加热到熔融状态后, 再将经过预热处理后的金属钢丝按压入玻璃材料里面, 最后经过退火、冷却以及切割等处理而成。夹丝玻璃材料的安全性能很高, 因为夹丝玻璃即使割破后还有中间的金属钢丝网的阻挡, 可以有效的阻止一些非法人员的侵入。夹丝玻璃一般应用于建筑的门窗、屋顶天窗以及阳台窗等部位, 还可以作为二级防火门窗材料。

3.1.3 夹层玻璃

夹层玻璃又称为夹胶玻璃, 是在两片或多片的普通玻璃原片之间夹进去一层PVB薄膜, 再经过加热、加压以及粘合, 最终变成一种平面或者曲面形状的复合型的玻璃材料。夹层玻璃材料的抗冲击性能非常好, 当夹层玻璃被击碎时, 玻璃碎片只会粘在中间层的薄膜上而不会到处飞溅, 大大减低了对人体的危害程度。夹层玻璃材料一般应用于高层建筑的门窗、天窗以及商场、银行和一些珠宝店里的橱窗、隔断等要求透视且安全性高的部位。另外, 夹层玻璃材料还可具有耐热、耐湿以及耐久等性能, 并且还有着极好的抗震能力。

3.1.4 钛化玻璃

钛化玻璃材料也称为永不碎铁甲箔膜玻璃, 其制作方法通常是将钛金箔膜紧贴住玻璃原片, 再经过加工后, 最终结合成为一体的新型玻璃材料。钛化玻璃材料具有很强的抗碎性能、防热性能以及防紫外线性能等, 并且不同的玻璃原片材料与不同的钛金箔膜还可以组合成各种色泽、性能的钛化玻璃材料。

3.2 防火性能玻璃

3.2.1 复合防火玻璃

复合防火玻璃材料是由两层或者多层的普通玻璃原片附加一层或者多层的水溶性的无机防火胶夹层制作而成的。当火灾发生时, 面向火的玻璃面层遇到突然高温后会很快炸裂开, 然后复合防火玻璃中间的无机防火胶夹层因高温作用会陆续的发泡, 并且膨胀到以前的十倍左右, 从而形成了一层坚硬牢固的泡状防火胶板, 不仅有效阻断了火势的进一步蔓延, 还能起到隔绝高温以及有害气体、粉末和灰尘的传播。复合防火材料一般应用于通道内的防火门窗、防火分区以及重要地带的防火隔断墙等部位。

3.2.2 灌注型防火玻璃

灌注型防火玻璃材料通常是由两层或者三层的玻璃原片材料叠加在一起, 然后在其四周用特制的阻燃胶条围绕包裹并且密封好, 并在玻璃原片之间添加注入防火胶液, 最后等冷却的防火胶液经过固化后变成了透明的胶冻状体时再与玻璃原片粘接成为整体材料。灌注型防火玻璃材料在遇到高温后, 玻璃原片之间的透明胶冻状体的防火胶层会瞬间变得牢固坚硬, 并形成了一层坚固的防火隔热板, 有效的阻止了火势的进一步蔓延以及有害气体、灰尘和粉末的传播。灌注型防火玻璃材料其隔声效果也非常好。灌注型防火玻璃材料一般应用于建筑物的防火门窗、天井以及一般防火分区的隔断墙等。

3.2.3 单片防火玻璃

单片防火玻璃材料制作方法是将普通的单层玻璃材料通过特殊的化学处理后, 在高温状态下进行离子交换, 经过大约二十多个小时后, 单片玻璃表层的金属钠被替换而形成了一种低膨胀硅酸盐的玻璃材料。这种单片防火玻璃材料具备很高的抗热性能, 在遇到高温的情况下, 一定的时间内能够保持耐火完整性, 可以阻断火势的进一步蔓延以及有害气体、灰尘和粉末的传播。

3.3 节能性玻璃

建筑上常用的节能型玻璃材料有吸热玻璃、热反射玻璃和中空玻璃等。

3.3.1 吸热玻璃

吸热玻璃又称为着色玻璃, 是一种可以吸收自然光线中的大量红外线的辐射能量, 与此同时还可以保持着较高的透光率和透射率的玻璃材料。其制作方法是在普通的钠钙硅酸盐玻璃原料里面加注适量的有着吸热功效的着色剂而成, 制成的玻璃材料可以吸收大量的自然光线中能够产生出热量的近红外光线。这种玻璃材料主要应用于建筑的外围护幕墙、门窗等部位, 可以起到采光隔热、防眩光以及美化装饰于一体的效果。

3.3.2 热反射玻璃

热反射玻璃又称为镀膜隔热玻璃, 其制作方法之一是采用热解法、真空蒸镀法以及阴极溅射法等, 旨在玻璃表面形成一层金属物质或是金属氧化物的薄膜;另一种方法是采用离子交换的方法, 以金属离子来替换原有的玻璃表面的离子而形成一层热反射膜。热反射玻璃材料对自然光线有着较高的反射能力, 并且还拥有着良好的透光性能, 可以起到采光与隔热节能于一体的效果。应用于建筑幕墙上能够充分的体现出玻璃材料的艺术感。

3.3.3 隔热玻璃

隔热玻璃材料最主要的就是中空玻璃, 其制作方法是以两片或是多片普通的玻璃板材间添加注入高强度高气密性的复合性粘结剂, 在玻璃片之间充入大量的干燥气体, 并与铝合金框架、密封条以及玻璃条粘接密封好而成。中空玻璃不仅采光效果好, 还可以起到良好的隔热和隔音功效, 并且自重也很轻。

4 结语

当然还有装饰性玻璃及新型的镭射玻璃材料、压花玻璃等, 这些都属于玻璃的装饰行, 本文介绍了玻璃的的通性和复合性质, 以期玻璃材料能得到更为深入更为广泛的研究及创新, 使之为建筑创作带来更为灿烂辉煌的篇章。●

摘要：本文以建筑材料最热门的玻璃作为研究对象分析了玻璃的性能和复合性质玻璃材料如何在建筑设计中展现其多变的表现力以及玻璃材料在未来建筑应用中的发展前景。

关键词：玻璃,性能,复合性质

参考文献

[1]薛吕.建筑空间中艺术玻璃的应用[M].上海:上海工艺美术出版社, 2004

[2]徐如宁.装饰材料与设计[M].上海:上海人民美术出版社, 2008

[3]史永高.材料呈现[M].南京:东南大学出版社, 2008

玻璃钢复合材料的性能对比 篇2

聚合物复合材料的性能解释

1．1 拉伸性能

拉伸性能包括拉伸强度，弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。对于如高压容器、高压管、叶片等产品，必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能，才能进行产品设计及检验。

对于不同的聚合物复合材料，拉伸性能试验方法是不同。对于普通的，用国标GB/T1447进行测试；对于缠绕成型的，用国标GB/T1458进行测试；对于定向纤维增强的，用国标GB/T33541进行测试；对于拉挤成型的，用国标GB/T13096-1进行测试。使用最多的是GB/T1447。

国标GB/T1447，对于不同成型工艺复合材料，又规定不同形状的拉伸试样，有带R型、直条型及哑铃型。使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。从测出的应力----应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量，试样横向应变与纵向应变比为泊松比。破坏时的应变称为断裂伸长率。

单位面积上的力，称为应力，通常用MPa（兆帕）表示，1MPa相当于1N/mm2的应力。应变是单位长度的伸长量，是没有量刚（单位）的。

不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样，以玻璃纤维增强的玻璃钢为例：1：1玻璃钢，拉伸强度为（200-250）MPa，弹性模量为（10-16）GPa；4：1玻璃钢，拉伸强度为（250-350）MPa，弹性模量为（15-22）GPa；单向纤维的玻璃钢（如缠绕），拉伸强度大于800MPa，弹性模量大于24GPa；SMC材料，拉伸强度为（40-80）MPa，弹性模量为（5-8）GPa；DMC材料，拉伸强度为（20-60）MPa，弹性模量为（4-6）GPa。

1.2 弯曲性能

一般产品普遍存在弯曲载荷，弯曲性能是很重要的，同时，往往用弯曲性能来进行原材料，成型工艺参数，产品使用条件因素等的选择。

弯曲性能，一般采用国标GB/T1449进行测试；对于拉挤材料，用国标GB/T13096.2进行测试；对于单向纤维增强的，用国标GB/T3356进行测试。测试弯曲性能的试样一般是矩形截面积的长条，简称为矩形梁。采用当中加载的三点弯曲法。梁的横截面的上表面承压缩应力，梁下表面承受拉伸应力，横截面积上还要承受剪切应力，中性层剪应力最大，因此梁所承受弯曲时，其应力状态是很复杂的，破坏形式也是多种的。原材料品种、性能及成型工艺参数对弯曲性能很敏感，试验方法和试样尺寸同样也很敏感，为了达到材料弯曲破坏，国标对试样的跨（跨度或支距）高（试样厚度）比（l/h）有一定要求，一般要求l/h≥16，对于单向纤维增强的材料，要求l/h≥32。

由于弯曲性能的复杂性及对各因素的敏感性，对于上述不同材料的弯曲性能，或大于1.1节中拉伸性能，或小于1.1节中的拉伸性能。在正常成型工艺情况下，一般弯曲强度略大于拉伸强度，弯曲弹性模量略小于拉伸弹性模量。

1．3 压缩性能

增强纤维或织物，只能承受很大的拉伸力，其本身很柔软，是不能承受压缩力的，当聚合物复合材料承受压缩载荷时，是靠聚合物基体把增强纤维或织物粘结成整体时才能承受。因此，聚合物复合材料的压缩性能与聚合物的品种、性能、成型工艺、二者的界面等的关系很密切，同一种复合材料的压缩性能变化也很大。一般高温高压成型的压缩性能要高，有的甚至于高于拉伸性能。一般情况弹性模量，压缩的与拉伸的相差的极小，压缩强度略比拉伸强度低，特别是室温固化，成型工艺质量欠佳的材料，压缩强度要比拉伸强度低得多。

压缩性能，一般用国标GB/T1448进行测试。标准试样为30×10×10（mm）棱型或35×10×10（mm）园柱型。要求两端面相互平行，不平行度应小于试样高度的0.1%，否则，试验本身对测试结果也有不良影响。

当产品的壁厚较薄时，不能按GB/T1448进行测试，应用GB/T5258测试,试样厚度可以按产品实际厚度，这个试验方法的夹具是比较先进、科学的。

1．4 剪切性能

由于聚合物复合材料的层状结构特点，产品在使用中，在不同受力条件下，在不同部位存在三种剪切性能，为面内剪切，层间剪切和断纹剪切。

如工字梁腹板，在工字梁承受弯曲时，腹板就是承受面内剪切。对于面内剪切性能，用国标GB/T3355进行测试。该方法用45°方向的拉伸试验测出复合材料纵横剪切性能，包括剪切强度和剪切模量。试验方法与普通拉伸性能一样，仅要测出纵向和横向变形，如同拉伸试验测泊松比一样。计算公式不一样，计算结果是纵横剪切强度和模量。对于层间剪切性能，有两个测试方法：①国标GB/T1450.1；②国标GB/T3357。方法①要求试样较厚为15mm，要特制试样，往往与产品实际情况有别差。方法②可以按产品实际厚度取样，较方便，但对于较接近各向同性，或层间剪切强度较大的，唯以测准。方法①②仅只能侧出层间强度。要测出层间剪切模量可以参考GB/T1456的原理进行测试，已有大量试验说明，此原理可以测出复合材料的的层间剪切模量。

对于拉挤材料，可以用GB/T13096.3和13096.4测出剪切强度。

用国标B/T1450.2测出来的是复合材料断纹剪切强度。

纵横剪切强度为（40-80）MPa，纵横剪切模量为（2-4）MPa；层间剪切强度为（10-50）MPa，剪切模量为（0.2-2）GPa；断纹剪切强度为（80-100）MPa。

1.7 冲击性能

当产品经受动载荷时、需要材料的冲击强度(韧性)性能指标,冲击强度高低也说明材料的韧性性能,是选材的性能指标之一。

冲击强度用国标GB/T1451进行测试。国标规定标准试样尺寸，当试样尺寸，特别是试样厚度小于标准尺寸时，测出来的冲击强度要偏小。冲击强度除与材料品种、性能有关外，还与试样厚度有关，一般试样厚，测出来的冲击强度高。一般情况下，冲击强度为：1：1玻璃钢，（100-300）kJ/m2；4：1玻璃钢，（200-600）kJ/m2；SMC，（20-60）KJ/m2；DMC，（10-30）KJ/m2；拉挤材料，（300-650）KJ/m2。

1．8 性能的方向性

纤维增强复合材料，其力学性能有较明显的方向性、拉伸强度、模量，弯曲强度、模量，压缩强度、模量沿纤维方向的最大，与纤维方向成45°方向的最小，拉伸性能最为明显，无压成型的压缩性能，方向性程度要低一些。面内剪切强度、模量、泊松比、冲击强度，与上相反，45°方向最大。可以利用这一特点，设计出最优的复合材料产品。

2、基本理化性能

2．1 密度

聚合物复合材料轻质是指密度小，为（1.5-2.0）g/cm3,是金属的1/4-1/5。用国标GB/T1463进行测试.常用聚合物复合材料制成夹层结构的蜂窝,密度为(0.03-0.16)g/cm3，泡沫塑料密度为(0.025-0.20)g/cm3。2．2 巴氏硬度

聚合物复合材料的硬度指标不同于金属，是用巴柯尔硬度计测试，国标GB/T3854。巴氏硬度除与原材料品种、性能有关外，更与成型工艺、固化程度有关，一般用巴氏硬度来控制产品制造过程。一般巴氏硬度为30-60，玻璃的巴氏硬度为100。

2．3 固化度

固化度是指聚合物（树脂）的固化程度，用树脂不可溶分含量的试验方法，国标GB/T2576来测试，一般产品要求固化度≥80%，对于高温固化产品，要求≥90%。

2．4 树脂含量

树脂含量的大小直接影响产品的力学性能和理化性能。用测出树脂含量的方法可以直接检验产品的成型工艺是否符合产品的设计要求及均匀性，用国标GB/T2577进行测试。

2．5 负荷热变形温度

试样在一定负荷（1.82MPa）下受热变形到一定指标的温度，称为负荷热变形温度，用国标GB/T1634-2进行测试，此性能直接反映聚合物（树脂）的耐热性能，不同聚合物复合材料，其负荷热变形温度差别很大，低的为100℃，高的可达300℃以上。测出此性能指标，可供产品在什么样温度条件下使用时参考。

2．6 热导率

聚合物复合材料的热导率是比较小的，为（0.28-0.40）W/Km，属绝热材料，用国标GB/T3139进行测试。

2．7 电阻率

聚合物复合材料的电阻率是比较高的，属于电绝缘材料，同时又是非磁性材料，体积电阻率，表面电阻率依次为1012-15Ω?cm，1011-14Ω，与聚合物（树脂）的品种有关系。环氧类型的电阻率要更高一些。

2．8 线热膨胀系数

线热膨胀系数与聚合物（树脂）品种关系很大，聚酯类的线膨胀系数大，环氧、酚醛类的小。同时与纤维方向织物经纬比也很有关系，一般纤维方向线热膨胀系数小。在（6.7-30）×10-6范围。当然，这是指玻璃纤维增强的复合材料，当采用碳纤维时，可以制零热膨胀系数，甚至于是负热膨胀系数的材料，在精密仪器上得到广用。2．9 吸水性

在保证产品质量情况下制成的聚合物复合材料的吸水率，一般≤1%，用国标GB/T1462测试。

复合材料吸水性能的另一个指标是耐水性，把复合材料放在水中一定时间后，其强度（主要指弯曲强度）的变化，这有两个测试方法：①GB/T2575，是用常温水浸试样。②GB/T10703，是用（60-100）℃水浸试样，属耐水性加速试验方法。

3、特殊性能

聚合物复合材料在常温下就有蠕变，承受拉伸时，蠕变小，承受弯曲和剪切时，蠕变大，测试方法国标为GB/T6059。持久强度较为破坏强度的（40-50）%。

聚合物复合材料的疲劳性能，与受力状态、树脂品种、纤维方向、成型工艺、循环次数等关系密切。若循环到5×106次时，疲劳强度约为静态强度的（25-30）%。试验方法国标为GB/T16779。

聚合物复合材料的高低性能取决于聚合物种类，目前已有耐350℃以上的耐高温聚合物。在低温下，其性能反而提高，温度越低，强度越高，包括冲击韧性也一样，一般提高20%-30%。这是优于普通热塑性塑料之处。测试方法为GB/T9979。

不同聚合物复合材料有不同耐化学腐蚀性能必须根据具体介质选用复合材料。测试方法为GB/T3857。

复合玻璃 篇3

引言

天然的透光云石色泽绚丽，具有天然的透光性，因此，被广泛用于各种高档场所中的透光玉石拼画、透光灯柱、透光背景、透光吧台、透光墙、透光石灯具、透光石茶几、透光地铺以及各种透光造型中。随着科技的不断发展，目前市场上出现了大量的人造透光云石，同人造透光云石相比，天然的透光云石的色泽度和透光性能更贴近自然，并且天然的质量效果好的透光云石越来越稀少，进而显得更为珍贵，因此，很多高档装修中，明确要求采用天然的透光云石，并且不少设计师认为只有天然的透光云石才能真正体现出设计意图，达到设计效果。但天然的透光云石价格昂贵，材质比其他石材较为疏松，如何既能体现设计意图，达到设计效果，又能保证天然透光云石的质量，还能降低天然透光云石的价格呢？天然玻璃复合透光云石初步解决了这一难题。

2006年我参与了广州白云国际会议中心的精装修施工，这篇文章结合此工程，对天然玻璃复合透光云石的加工工艺及施工工艺进行了探讨。

工程概况

广州白云国际会议中心用地面积约25万平方米，主体建筑包括B、C、D三栋会议展览中心和A、E两栋配套酒店。包括10万多平方米的会议场地、近2万平方米的展览场地及1100间客房。广州白云国际会议中心是广东省、广州市的重点工程。该会议中心以会议为主体，配套建设展览、商业和酒店等设施，能满足各种类型和各种规模的国际、国内会议的需要，并提供完善的配套服务，对于促进广州的经济发展和文化交流将发挥积极作用。我参与了主体建筑中C栋会议展览中心的精装修施工，其中C栋二层宴会厅墙面的透光云石柱采用了天然玻璃复合透光云石。

天然玻璃复合透光云石的加工工艺

广州白云国际会议中心采用的是1200*1000mm左右的天然玻璃复合透光云石，由于规格较大，经过和设计、厂家多次沟通，最终采用450*150*10mm的天然透光云石规格板粘贴在1200*1000*12mm的透明玻璃大板上形成的天然玻璃复合透光云石板，以达到设计效果要求。

1.石材的选料及切割加工

在厂家切割好的透光云石大板中，选择色差小、花纹均匀、无斑点、色泽符合要求的大板。大板选择完成后，将石材切割成451*151mm的规格板，将石材周围的毛边打磨去除，打磨完成后刚好为450*150mm的规格板（切割成规格板可以提高厂家的出材率，降低材料的成本）。将规格板用清水清洗干净，直至石材放入水中不污染清水为止，并将石材放在干燥、干净的环境中晾干。

2.玻璃的加工及透光云石的粘贴

（1）按下单图纸加工好12mm的超白钢化玻璃，由于天然玻璃复合透光云石采用直径为25mm，长度为120mm的实心不锈钢广告钉固定，因此，12mm的超白钢化玻璃为按图纸加工好的四角钻孔玻璃，玻璃上孔的孔径为15mm。采用超白玻璃可以保证玻璃的透光度，不因玻璃的存在而影响天然透光云石的透光性能。玻璃的加工尺寸必须按图纸精确加工，厂家必须对每块已经加工好的玻璃进行尺寸、打孔位置、孔径进行复核，复核无误后，才能作为天然透光云石的背板进行使用；

（2）按玻璃规格将已经加工好的透光云石规格板按图纸要求放置在玻璃上进行试拼装，并对石材进行调换调整，尽量保证透光云石颜色的一致，将有色差的透光云石进行更换。石材排版完成后，将突出玻璃四周的石材按玻璃的规格切割整齐，并对切割边进行打磨。在打磨过程中，一定要仔细，防止打磨机器碰碎钢化玻璃，并防止周边的石材崩边掉角；

（3）将专用的透明树脂胶均匀的涂在石材背面，然后将石材粘贴在玻璃上，并将粘贴好的天然玻璃复合透光云石放在干净、干燥处进行晾干；

（4）透光云石粘贴在玻璃上达到一定强度后，在原玻璃孔位置，用外径为15mm的开孔器进行开孔，并将孔周围打磨光滑；

3.天然玻璃复合透光云石的抛光打磨

（1）玻璃上天然透光云石的补缝：透光云石粘贴在玻璃上后，必须对部分石材接缝位置进行处理，有少量崩边的，采用专用的透光云石修补材料进行修补，少量缝隙不均匀的，采用专用的透光云石填缝剂进行补缝处理，处理完成后，清理掉石材上的污渍；

（2）整体打磨；由于粘贴在玻璃上的透光云石，平整度、光泽度均难以满足效果要求，必须对天然玻璃复合透光云石进行整体打磨。将在玻璃上粘贴好的透光云石放在石材抛光打磨机器上进行抛光打磨，直至光泽度、平整度满足要求为止；

（3）石材的防护处理：采用专用石材防护剂对粘贴在玻璃上的透光云石进行5面石材防护处理。

天然玻璃复合透光云石的施工工艺

天然玻璃复合透光云石安装的好坏是体现整体效果的关键一环，再好的天然玻璃复合透光云石，如果没有好的施工工艺，它的华丽也只能被掩埋。要想高质量就必须了解它的施工工艺。

1.清理基层、放线

在施工前必须做好施工前的准备工作。将原结构柱及柱周围地面清理干净，按照图纸要求放出天然玻璃复合透光云石的完成面线、标高控制线及钢架基层线；

2.钢架基层的焊接

由于天然玻璃复合透光云石透光，因此，内部钢架必须采用镀锌角钢，并且严格按图纸要求进行焊接，在焊接位置，敲掉焊渣后，涂刷三遍银灰色防锈漆，防止在亮灯的时候出现阴影；

3.实心不锈钢广告钉位置的固定

天然玻璃复合透光云石采用直径为25mm，长度为120mm的实心不锈钢广告钉固定，因此，不锈钢广告钉的位置必须精确到毫米。实心不锈钢广告钉的固定是施工过程中的难点，因为不仅要保证不锈钢广告钉的水平度、垂直度，还需保证每根柱上的天然玻璃复合透光云石的不锈钢广告钉固定件安装在同一水平面上，并且误差均需控制在毫米范围内。在钢架基层上用红外线垂直水平仪精确定出角码的位置，并用铅笔精确的画好角码需焊接位置，定位好后，进行角码的焊接。角码焊接完成后，精确的定出不锈钢广告钉的焊接位置，再将不锈钢钉广告钉焊接在角码上，为了防止焊接过程不锈钢钉的移位或不垂直，必须用红外线水平垂直仪器进行校准，并先进行点焊，确定无误后再进行满焊，焊接完成后，敲掉焊渣，涂刷三遍银灰色防锈漆。

4.灯具的安装

在天然玻璃复合透光云石造型内需安装冷阴极灯管，灯管必须均匀排布，以保证灯光的效果。经过放线定位后，安装好每根灯管，并进行灯具的检测，确定灯具的线路无误，灯具全部能正常亮灯后进行天然玻璃复合透光云石的安装；

5.天然玻璃复合透光云石的安装

（1）在天然玻璃复合透光云石的包装拆除过程中，施工人员，必须佩戴白色手套，防止石材被污染，并在地面上铺好保护毯，防止在临时放置的过程中被损坏；

（2）在天然玻璃复合透光云石的孔内塞好透明的圆形空心橡胶垫；

（3）将天然玻璃复合透光云石按水平标高控制线用实心的不锈钢广告钉固定好三个角，固定好后再进行局部微调，微调完成后再固定第四个角。从底部向上依次进行，直至安装完成。

通过广州白云国际会议中心对天然玻璃复合透光云石的运用，我们可以了解到复合玻璃透光云石的加工工艺和施工工艺，进而了解复合玻璃透光云石的加工难点及施工难点，希望对其他采用这种复合玻璃透光云石的工程有借鉴意义。

在现阶段精装修行业中，施工材料的加工工艺及施工工艺日新月异，新材料、新工艺将越来越普遍的得到运用。广州白云国际会议中心所采用的天然玻璃复合透光云石不仅使越来越珍贵的天然透光云石得到充分的利用，还降低了施工成本，保证了设计效果。希望在以后更多的工程中采用这种类似的材料加工工艺和施工工艺，进而促进精装修行业的进一步发展。

经过不断学习，采用实践和理论相结合的方式进行巩固，我的专业知识和专业技能有了较大的提高，积累了一定的经验，希望在以后的学习和工作中，和更多的行业人士相交流，进一步提高自己的能力，为社会的进步和发展做出自己的贡献！

石灰玻璃纤维复合粘性土试验研究 篇4

膨胀土是一种特殊的非饱和粘性土, 具有高塑性、多裂隙性、水胀性和收缩性等显著特点。不同层厚、不同埋深、不同形态的膨胀土广泛分布于全国各地, 对工程的施工带来各种不便, 严重影响工程安全和经济效益。

当今, 我国高速公路随着经济的快速增长迅速发展。公路通过不良地质区域的可能性逐渐增大, 尤其是土地资源相对珍贵的平原地区, 所以会局部使用膨胀土对路基进行填筑。大量的工程案例表明, 在膨胀土地区修筑各种等级的公路都会受到各种各样的破坏, 并且这种破坏具有恶性的反复性与潜在性。

当前膨胀土改良主要可以利用物理改良、化学改良、填土置换等, 使用的主要改良材料有石灰、水泥和粉煤灰等。我国目前是膨胀土分布最广、面积最大的国家之一。中国膨胀土主要分布在南部、中部以及西南地区, 地区所容纳的人口已超过3亿, 总面积超过1 000万km2, 每年因膨胀土造成的经济损失超过数亿元。因此, 对膨胀土的研究是必要的。

本文旨在将玻璃纤维、石灰添加到膨胀土中, 研究改良后的膨胀土力学特性。通过掺入不同比例的玻璃纤维、石灰与膨胀土, 进行力学强度试验, 研究改良后膨胀土的强度变化特征。

1 试验材料

1.1 膨胀土

膨胀土采用的是江苏省南京市房山脚下地区土, 自由膨胀率为70%, 属于中性膨胀土, 液限为41%, 塑限为21%, 土的天然含水量25%。

1.2 石灰

石灰是一种气硬性无机胶凝材料, 主要成分是氧化钙, 原料主要为石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的材料。石灰原料分布广, 成本低, 生产简单, 是用途广泛的建筑材料。

1.3 玻璃纤维

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料, 主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化钙等, 具有抗拉强度高、电绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、价格便宜等优点。

2 试验方案

将玻璃纤维及石灰作为添加剂, 进行室内膨胀土改良试验, 研究改良后膨胀土的强度特征。石灰添加量为0%、4%、6%、8%, 根据直接剪切试验、无侧限抗压试验强度指标寻找石灰的最佳添加量;在石灰最佳添加量的基础上继续添加玻璃纤维, 玻璃纤维添加量为0.25%、0.35%、0.55%。在试验过程中, 综合考虑法向应力、固废物含量对膨胀土抗剪强度的影响, 探究膨胀土改良后的力学性能以及玻璃纤维、石灰和素土的最佳质量配比;研究中所涉及的配比及含量均为质量分数。

2.1 试样制备

(1) 取素土试样, 将土样烘干至恒重, 用木槌碾碎, 并过2mm的筛。

(2) 根据试验要求, 将土样分成4份, 并将石灰过2mm的筛, 然后在土中按ω (石灰) ∶ω (素土) =4∶96、6∶94、8∶92掺入不同质量的石灰拌和均匀。

(3) 将上述步骤得到的试样分层洒水并搅拌均匀 (含水率控制在15%左右) , 置于塑料袋内密封湿闷24h。

2.2 试验方法

(1) 测试素土的密度、含水率、比重、液塑限、自由膨胀率等物理特性指标。

(2) 测试改良重塑土在不同掺灰量条件时以及在不同养护龄期条件下的抗剪条件。

(3) 测试改良重塑土在掺入玻璃纤维后, 在不同掺灰量以及不同养护龄期条件下的抗剪条件。

2.3 力学强度试验

在最佳含水率条件下, 按规程制备试样, 分别进行直接剪切试验和无侧限抗压强度试验。养护温度25℃, 湿度95%, 养护时间14d、28d。

通过两项试验, 确定石灰-膨胀土的最佳配比。控制含水率为15%, 然后在灰土最佳配比的基础上添加玻璃纤维, 玻璃纤维含量分别为0.25%、0.35%、0.55%, 重复试验方案, 最终确定玻璃纤维、石灰改良膨胀土的最佳配比。

3 试验结果及分析

3.1 石灰对膨胀土强度特性的影响

通过直接剪切试验结果 (见图1、图2) , 可以知道, 在一定压力作用下, 素土的抗剪强度和内摩擦角随着石灰含量的增加而增大, 并且当石灰含量为6%时, 抗剪强度和内摩擦角均出现峰值。而粘聚力随着石灰含量的增加而降低, 当石灰含量为6%时粘聚力为104.55k Pa, 与素土的32.63k Pa相比显著提高, 其后逐渐降低;内摩擦角在掺灰后变化不大, 这是因为素土颗粒之间的摩擦以及镶嵌作用所产生的摩阻力和石灰改良土颗粒之间产生的摩阻力大致相等。

由图3可知, 膨胀土在加灰改良后, 无侧限抗压强度随着石灰含量的增长而升高, 当掺灰率为6%时, 无侧限抗压强度呈现峰值;而当石灰含量继续增长, 其抗压强度却不断降低, 这主要是因为混合物的粘聚力和内摩擦力逐渐降低。

由直接剪切强度和无侧限抗压强度指标得出石灰改良膨胀土的最佳含量为6%。为进一步提高膨胀土抗剪强度和无侧限抗压强度, 本文继续在掺石灰改良膨胀土的最佳含量 (6%) 的基础上添加玻璃纤维。

3.2 玻璃纤维对石灰-膨胀土混合物强度特性的影响

由图4可知, 试样在相同法向应力作用下, 随着玻璃纤维含量的增加, 石灰-膨胀土混合物的直接剪切强度逐渐升高, 并且当玻璃纤维含量为0.35%时抗剪强度出现峰值。由表1可以看出, 玻璃纤维的添加可使混合物的粘聚力增大, 因而使得混合物的强度得到一定的提高;同时内摩擦角也略有增大。

由图5可知, 随着玻璃纤维添加量的增大, 石灰-膨胀土混合物的无侧限抗压强度逐渐升高。当玻璃纤维添加量为0.35%时, 混合物的无侧限抗压强度出现最大值1 237.88k Pa, 相对于石灰-膨胀土最佳配比6%时无侧限抗压强度956.71k Pa提高了29.4%, 相对于素土无侧限抗压强度833.54k Pa提高了48.5%。玻璃纤维使膨胀土的无侧限抗压强度提高的主要原因在于:玻璃纤维是一种具有较强伸缩性的无机纤维。

4 结论

由石灰-膨胀土以及玻璃纤维-石灰-膨胀土混合物的力学特性试验研究, 得出以下结论:

(1) 在一定法向应力作用下, 当石灰含量为6%时, 石灰-膨胀土混合物的抗剪强度出现峰值, 石灰-膨胀土混合物的内摩擦角达到34.88°, 比素土10.46°提高了233.5%, 并且粘聚力从素土32.63k Pa提高到104.55k Pa, 提高了202.4%。在石灰含量为6%时, 混合物的无侧限抗压强度出现峰值956.71k Pa。

(2) 在一定法向应力作用下, 玻璃纤维-石灰-膨胀土混合物的强度随着玻璃纤维含量的增大而提高, 且粘聚力和内摩擦角均有一定的增加。当玻璃纤维添加量为0.35%时, 混合物的无侧限抗压强度出现最大值1 237.88k Pa, 相对于素土无侧限抗压强833.54k Pa提高了48.5%。

(3) 通过上述的试验研究, 得出改良膨胀土中石灰的最佳添加量为6%, 而玻璃纤维、石灰和素土的最佳质量配比为0.35∶6∶93.65 (此含量为质量分数) 。

参考文献

[1]张德恒, 孙树林, 徐奋强, 等.秸秆灰渣-大理石灰改良膨胀土试验[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版, 2014 (2) :51-55.

[2]刘特洪.工程建设中的膨胀土问题[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997:43-44.

[3]廖世文.膨胀土与铁道工程[M].北京:中国铁道出版社, 1984.

[4]中华人民共和国交通部.JTG E40-2007, 公路土工试验规程[S].北京:人民交通出版社, 2007.

[5]张小平, 施斌.加筋纤维膨胀土的试验研究[J].长江科学院院报, 2008, 25 (4) :60-62.

玻璃钢复合材料在建筑节能中的应用 篇5

[2009-08-05] 来源于：

当前，节能和环保已成为人类改善生存环境和社会寻求良性发展的主题，因此，推进建筑节能是我国走可持续发展之路的必然趋势，特别是采用节能环保材料对既有建筑的节能改造和新建建筑的节能选材设计是未来一段时间内降低建筑能耗的必由之路。玻璃钢复合材料凭借其优异的性能，在建筑节能方面的应用日益受到人们的青睐。

玻璃钢管道。近年来，我国新建城市供水工程所用管材多数为金属管、预应力钢筋混凝土管。由于金属管需做防腐处理，长距离的管道防腐不但增加成本，而且质量难以保证；预应力钢筋混凝土管在运行中易出现爆管、渗漏等质量问题，节能效果较差。而玻璃钢管道由内衬层、结构层和外保护层构成，管道内衬层含有丰富的树脂，耐腐蚀且内壁光滑，输送介质摩阻系数小，结构层用玻璃纤维增强，为承受全部荷载的受力层，使用安全可靠。玻璃钢管道与金属管道等其他管道相比，输送介质时运行阻力小、能耗低。当输水量相同时，所需的玻璃钢管道的管径可至少小一个等级。如用相同管径的管道输送相同的水量，玻璃钢管的用电量可比钢管、铸铁管、水泥管低30%-40%，或在相同输送能耗下输送能力提高20%以上。玻璃钢管道的质量只有相同管径、相同长度钢管1/6—1/3，铸铁管的1/9—1/7，混凝土管的1/15—1/10，因此可大大降低施工费用。玻璃钢管道的生产能耗低，分别为功能相同钢管和铸铁管的66.7%和22.3%。采用玻璃钢管可使整体工程造价降低20%-30%。河南理工大学等研发的高强双抗煤矿玻璃钢管道已在河南平顶山、山东兖州及河北邯郸等较大的煤矿企业推广使用，吨煤成本明显降低。高压玻璃钢管在大庆、胜利等油田得以广泛使用。以武汉理工大学为代表研制的纤维缠绕夹砂玻璃钢管道生产技术装备已达到目前国外同类技术装备水平。

近几年我国城市供水量逐年增加，各项费用也在逐年提高。若修建一个供水量30万t/d的水厂，一般需要2条直径1.6m以上的管道，而修建一个50万t/d的水厂，需要2条直径2m以上的管道，如果用玻璃钢管敷设，可为国家节约大量的能源。玻璃钢管在城市旧排水管道改造工程中有着独特的优越性，根据国外的经验，在要改造的旧排水管断面中可引入小于原管直径的玻璃钢管，这样既不影响排水，又不用拆除管道。目前我国城市有很多排水管道因年久失修需要改造和更换，玻璃钢管道在城市给排水管道改造中将会得到广泛的应用。玻璃钢窗框和门板。从能源流失来看，房屋建筑的能源损失中30%是通过门窗流失的，尤其是公共建筑的窗墙比高达70%，更加大了能源的损失。因此，门窗节能在整个节能建筑中起到至关重要的作用。玻璃钢窗框通过拉挤生产出空腹型材，经过切割、组装、喷涂等工序而制成。玻璃钢窗框既有钢、铝门窗的坚固性，又有一半塑钢窗的耐腐蚀、保温、节能性能，更具有自身独特的隔音、抗老化、尺寸稳定等性能，被誉为21世纪建筑窗框的绿色产品。玻璃钢窗框轻质高强，其拉伸强度为350MPa以上，弯曲强度为260MPa以上，为铝合金的2倍、塑钢的4—5倍，从而弥补了塑钢窗框强度低、易变形的缺点。玻璃钢窗框的热绝缘系数为9.96 ㎡·K/w，远大于塑钢窗框和隔热断桥铝合金窗框的热绝缘系数(分别为

5.93、0.16 ㎡·K/w)。优质玻璃钢窗框的保温性能优于国家标准(GB8484一1987)中规定的保温性能一级指标。玻璃钢窗框尺寸稳定、隔音性好。玻璃钢型材热变形温度为200℃，线胀系数与建筑物和玻璃相当，在冷热温差变化较大环境下，不易与建筑物及玻璃之间产生缝隙，可大大提高玻璃钢窗框的密封性能。据有关部门检测，优质玻璃钢窗框型材符合GB一18584—2001《建筑材料放射性核素限量》规定的各项有害物质限量指标。

我国建筑窗框行业形成了以塑钢窗为主的产品结构体系，也是建筑窗框产量最多的国家。目前全国城镇建筑市场的窗框需求量已经达到2亿㎡，由于玻璃钢窗框特有的保温、节能等优点，目前已得到社会各界的认可和国家有关部门的重视和支持，在国内玻璃钢窗框享有品牌声誉和出口海外可数北京建工茵莱玻璃钢制品有限公司。该公司于2007年前引进了加拿大Inline公司的玻璃钢窗框技术后，一丝不苟、精益求精，达到年产10万平方米的能力，累计出口型材10多万平方米。其高性能玻璃钢窗框落户南极中山站。据茵莱公司提供数据，与金属窗户相比，一套100平方的住宿每年可节省能源费用1600元。

玻璃钢门板在轻质、保温方面优于木门板和金属门板。但从门板的经济性方面来看，作为内门用比木门板价高；作为外门板与金属门相比而不耐冲击，因此在住宅区很难得到推广应用。目前玻璃钢门板制造企业国内不到六家，以SMC模成型工艺为主，出口的形式主要为门片，出口主要厂家有山东淄博超力公司和无锡陆通公司。玻璃钢门板和窗框在国内发展的步伐不快，并不是没有市场。许多企业缺乏扎扎实实的市场调研和深入细致的推广应用工作，导致这一产品长期徘徊不前。八年前，河北近十多家玻璃钢企业投资了数十条拉挤生产线开发窗框，如今荡然无存。其主要教训是市场信息模糊炒概念，急于求成而无论证，影响了玻璃钢窗框的推广应用。

玻璃钢屋面节能。屋面的节能不只是屋面表面的黑与白(反射性)，也不限于选用某个屋面系统的问题，而应当考虑整个屋面系统，其中保温是一个重要的方面。在气候寒冷地区，往往屋面保温产生的节能效果比屋面反射率的作用更加明显。屋面反射只有在夏天有太阳的时候才能发挥作用，而保温则是一年365天始终起作用的。

屋面保温的效果关键取决于保温材料，其保温性能由R值决定；有些材料的R值会随时间而降低，因而还需要知道其长期热阻性能指标LTTR；另外，还要考虑尺寸的稳定性和强度等。过去，聚异氰脲酸酯保温材料在生产中使用的发泡剂CFC和HCFC会对大气臭氧层造成危害，根据蒙特利尔公约，美国规定，到2002年底禁止生产和进口HCFC发泡剂。如今，全美国保温材料制造商已经完成从HCFC向新一代发泡剂戊烷的转变。膨胀聚苯乙烯(EPS)和挤出聚苯乙烯(XPS)保温材料在制造过程中不会向大气散发CFC和HCFC，对环保有利，而且可以重复使用；XPS的吸水速度极低，甚至在使用了几十年以后还可以重新使用，从而费用减少，产生的废物也最少。关于玻璃棉保温材料对健康的影响，总的结论是，这种材料在制造和使用方面是安全的。把玻璃钢材料用于屋面节能仅仅开始。据河北省枣强县科技局提供信息，该局已与河北商祺公司在玻璃钢屋面节能方面开展科技合作和推广应用。其节能保温隔热技术包括抗老化SMC屋瓦和PU保温隔热层及其安装技术。商祺公司经过一年多开发，已批量投放市场。对一些旧房屋面的改造，新型屋面建筑和古建筑修缮上起到了非常好的效果。

复合玻璃钢管线快速接头的现场制作 篇6

石南31井区是2005年开发的区块, 本着节约成本和利用新工艺、新技术, 所有单井到计量站的原油输送管线都使用复合玻璃钢管线 (油井管线最高工作压力:4.0MPa) 。它的优点是:重量轻、耐腐蚀、强度大、内壁光滑、流体阻力小、不宜结垢结蜡、保温性好。在实际工作中, 它也有缺点:怕太阳暴晒、磕碰容易损坏、怕高温、特别是管线出现事故需要处理时, 要更换整根管线不方便。

二、现状调查

在2011年-2013年间, 复合玻璃钢管线的接头处出现15次漏油事故。

由于管线接头处破损后不能焊接, 没法修复, 只能现场将整根管线换掉, 我们在挖出管线准备更换时出现了问题, 新安装上去的管线比换掉的管线短一节。

分析原因, 造成这样的原因是石南31井区地处沙漠腹地, 高低不平的沙丘挖出的管线沟也高低不平, 而且沙漠气候温差大, 管线埋下去后, 它有弹性伸缩, 所以挖出管线短一节。处理方法就是把几百米、上千米的输油管线 (埋深1.6米) 全部挖出来, 把其它的管线接头都卸松进行调整, 等把所需要更换的管线接头接好后, 再把这些卸松的接头全部上紧。这样处理时间长, 劳动强度大, 特别是冬天, 冻土根本挖不动, 一般要处理2至3天时间, 严重耽误油井生产时率。

三、制定对策

经过对管线特性、地形、温度的研究分析, 决定就地取材, 用现场破损玻璃钢管线的接头进行再利用, 也就是将破损玻璃钢管线的正反接头取下来, 对接焊后制作成一个特殊活接头。

制作过程:将报废的玻璃钢管线的两头铁接头锯下 (图1)

然后把接头两头锯下的部分用电气焊焊接上, 就成为我们今天所见的灵活好用的接头 (图2)

在复合高压玻璃钢管线的接头处出现漏油事故时。处理管线不再需要把全部管线都挖出来, 而是在处理管线时, 只挖出需要更换的破损单根管线, 加装我们制作好的快速短节接头就能快速处理管线, 节约了时间和人员。通过现场制作高压玻璃钢管线快速接头, 减少现场操作人员的工作强度以及处理管线的时间, 提高油井生产时率。

四、实际应用

通过现场石309井、SN8086井和SN8020井应用, 都取得了不错的效果, 也没有发现渗油现象。

总结

玻璃纤维增强复合材料钻削试验研究 篇7

纤维增强复合材料是由两种或多种不同性能的材料用物理和化学方法在宏观尺度上复合而成的一种完全不同于其组成材料的新型材料[1],具有比强度和比刚度高、耐高温、耐腐蚀等优异的特性,被广泛应用于航空航天、兵器、建筑、车辆等领域[2,3]。与传统的金属材料相比,纤维增强复合材料具有各向异性、硬度高、层间强度低、导热性差等特点,属于典型的难加工材料。在钻削过程中,易产生分层、劈裂等缺陷,从而导致复合材料零件报废[4,5]。

国内外学者通过大量的试验,发现分层与钻削过程中的轴向力密切相关,而横刃是产生轴向力的主要原因,因此减小横刃长度可以有效减小轴向力,减少分层缺陷的发生[6,7,8]。普通钻尖麻花钻制孔时,横刃与加工对象的接触为线接触,定心精度较差,很难保证加工孔的位置精度和几何精度;在钻头钻出复合材料的过程中,由于横刃的推挤作用,出口侧加工质量较差,分层缺陷尤为明显。为了减小钻头横刃长度,减小轴向力,改善复合材料的加工质量,人们一直对麻花钻的钻尖进行研究和改进,由此S刃钻尖麻花钻应运而生[9]。目前,对于玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced plastics,GFRP)的加工,鲜有应用S刃钻尖麻花钻的报道。笔者选用S刃钻尖TIN涂层麻花钻对GFRP进行孔加工试验研究。

1 试验条件和试验方法

1.1 试验条件

钻削试验在VMCL600立式加工中心上进行,该加工中心的最高主轴转速为12 000r/min,最大进给速度为10m/min。试件为玻璃纤维层合板,该材料增强体是高强玻璃纤维,基体材料是环氧树脂,正交双向编织,厚度约为15mm;试验中选用S刃钻尖TIN涂层麻花钻和普通钻尖两种刀具。S刃钻尖麻花钻如图1所示,从正面投影可看到钻尖中部突出,呈抛物线状;从端面投影看,钻头横刃被修磨成S形。

轴向力测量系统由YDX-Ⅲ9702压电式传感器(X、Y、Z向测力范围-3000～3000N,Z向灵敏度为±4.26pC/N,X、Y向灵敏度为±8.16pC/N,分辨力为±9.8mN),YE5850电荷放大器,以及自主开发的虚拟仪器构成。文中提取的钻削轴向力为钻头钻出复合材料过程中轴向力的最大值。在钻头钻出复合材料的过程中,出口侧材料变薄、区域刚度减小,最易发生分层缺陷。采用分层因子fd表示复合材料层间的分层情况,这是检测复合材料层间分层综合情况时最常用的评价指标,公式表示如下:

式中,Dmax为出口侧分层区域最大直径;D为孔的直径,这里为钻头直径12mm。

1.2 试验方法

采用预钻导向孔工艺,如图2所示,即先在试件上预钻通孔,排除普通钻尖麻花钻横刃对轴向力的影响;然后在此基础上用钻头直径为12mm的普通钻尖麻花钻继续钻孔,但必须保证两孔的同轴度,研究普通钻尖麻花钻横刃对轴向力的影响。图2中,F为轴向力;d为钻头直径;c为横刃长度;H为试样厚度。

选用S刃钻尖麻花钻,利用单因素试验研究主轴转速、进给速度对钻削轴向力和分层的影响,分析轴向力与分层的关系。通过与普通钻尖比较,研究S刃钻尖横刃对轴向力的影响。试验钻削参数见表1,所有试验均在干切削条件下进行。

2 切削表面微观形态分析

通过SEM对复合材料孔壁表面进行微观观察,分析切削表面微观结构,以及玻璃纤维的断裂形貌和破坏机理。

由图3可以看出,孔壁表面主要由纤维和涂附在纤维周围的树脂组成,左右侧纤维相互垂直,证实纤维为正交双向布置。图3a中,左侧玻璃纤维断口基本与树脂平齐,局部区域甚至很难看清纤维断口,只能看见涂附在孔壁表面的树脂。这主要是由于此处纤维受垂直自身轴线的剪切应力作用,且切削方向是纤维剪切强度最低的方向,比较容易沿孔壁表面切断;但在实际钻削过程中,钻头切削部分处于半封闭状态,切削产生的热量不易散失,导致切削区域温度升高,树脂材料软化最终黏附在断口表面,致使不能完全看清纤维断口,影响孔加工表面的表面粗糙度。从图3a右侧可以看见大量纤维断口和黏附在孔壁表面的纤维断屑,纤维断口形貌呈多样化,但基本与纤维轴线成一定的角度。

观察发现,采用S刃钻尖麻花钻加工后的玻璃纤维断裂形貌主要有3种典型断口。图3b中,纤维断口较平整,基本由一个平面组成,表面质量理想。因此,可将这种纤维断口称为平滑断口,其断裂原因可能是垂直于纤维自身轴线的剪切应力超过了纤维的抗剪强度而产生破坏。图3c中,纤维断口表面基本由两个平面组成,一般称这种断口为弯曲断口,弯曲应力是造成这种断口的主要原因。图3d中的纤维断口并不与自身轴线垂直,而呈倾斜断裂状态,该纤维断口可能是因剪切和拉伸应力共同作用而造成破坏造成,一般把这种断口称为倾斜断口。从对玻璃纤维断口形貌的观察分析可看出,纤维断口没有明显颈缩现象,即玻璃纤维断裂时截面积没有显著缩小,可见玻璃纤维呈脆性断裂。

从上面分析可看出,S刃钻尖麻花钻钻削GFRP时,孔壁表面没有发现由于纤维断口高度不一或纤维被从基体拔出留下的空洞,且纤维断口比较集中,孔加工质量理想。

3 试验结果与分析

3.1 轴向力的结果分析

在孔加工过程中,轴向力变化有相似的规律:钻头切入试件后,轴向力急剧增大,当主切削刃完全参与切削时,轴向力达到最大值。在钻头未钻出试件前,轴向力处于稳定状态,变化不大;随着钻头钻出复合材料,轴向力开始减小,主切削刃完全钻出后,轴向力下降为零。

3.1.1 不同钻尖的影响

图4为主轴转速n=1000r/min时,不同钻尖关于进给速度vf与轴向力关系图,具体数值见表2。表2中,F为无预钻导向孔普通钻尖钻削轴向力;Fs为无预钻导向孔S刃钻尖钻削轴向力;Fo为有预钻导向孔普通钻尖钻削轴向力,即排除横刃影响的轴向力。

由图4可以看出,无论是普通钻尖还是S刃钻尖麻花钻,进给速度vf越大,轴向力愈大,这主要由于进给速度提高,单位时间里切削量增加,刀具克服被加工材料变形抗力增加,因此轴向力增大。进给速度相同时,S刃钻尖钻削轴向力明显小于普通钻尖钻削轴向力。分析认为有两方面原因:一是S刃钻尖改善了钻头的切削性能,且主切削刃的外圆周处为圆弧过渡,在钻削中,纤维和树脂被瞬间切断,变形抗力较小;二是S刃钻尖钻削轴向力小,钻头磨损较轻,切屑对前刀面以及后刀面对已加工表面的摩擦阻力较小。

由表2可以看出,普通钻尖横刃引起的轴向力大约占整个轴向力的50%～70%;而S刃钻尖麻花钻可以有效减小轴向力,与普通钻尖相比,减小范围在30%～40%之间。分析认为其主要原因是,普通钻尖麻花钻横刃较长,且为负前角切削,在钻削过程中更多地表现为推挤作用而非切削,因此轴向力较大;而S刃钻尖麻花钻横刃为曲线刃,基本消除了负前角,在实际切削过程中与试件的接触为点接触,这样就避免了横刃的推挤作用,减小了钻削轴向力,改善了钻头的切削性能。

3.1.2 主轴转速n与进给速度vf的影响

图5为S刃钻尖麻花钻钻削GFRP时主轴转速n、进给速度vf与轴向力的关系图。

由图5可以看出,进给速度vf越大,轴向力愈大。主轴转速n较高时,轴向力随进给速度的变化越明显,在n=3000r/min时,进给速度为120mm/min时的轴向力较30mm/min时的轴向力增加了约2.5倍。vf一定时,随主轴转速n增大,轴向力有增加的趋势。在vf=90mm/min,120mm/min时,随着主轴转速n增大,轴向力明显增加;而在vf=30mm/min时,轴向力变化不显著。从上述分析知道,减小进给速度和主轴转速可以有效减小轴向力。但进给速度减小,会降低孔的加工效率,不符合生产实际需要,所以选择最优钻削参数时,还需考虑效率因素。

3.2 分层结果分析

玻璃纤维层合板层间强度较低,在钻削力和钻削热共同作用下,当纤维层之间产生的层间应力超过了复合材料层间黏结强度时,树脂断裂,层间界面脱粘,产生分层。

3.2.1 主轴转速n、进给速度vf与分层因子fd

图6为S刃钻尖麻花钻钻削GFRP时主轴转速n、进给速度vf与分层因子的关系图。

由图6可以看出,进给速度vf越大,分层因子越大,即出口表面分层缺陷越大。主轴转速n较大时,随着进给速度的增加,分层因子增速加快,这与轴向力随进给速度的变化趋势相仿。主轴转速n越大,出口侧的分层缺陷越大。在vf=30mm/min时,分层因子随主轴转速变化很小;而进给速度较大时,随着主轴转速n增大,分层因子急剧增大。由图5与图6分析比较可以看出,轴向力与分层因子随钻削参数的改变具有相似的变化规律,这充分说明出口侧的分层缺陷与钻削轴向力有关。

3.2.2 轴向力F与分层因子fd

图7为S刃钻尖麻花钻钻削GFRP时轴向力与分层因子变化关系图。

由图7可以看出,轴向力F越大,分层因子愈大,且分层因子值基本集中在一条直线附近,呈线性增加趋势。图7证实了轴向力是引起分层缺陷的主要原因。选用S刃钻尖麻花钻钻削GFRP,可以有效减小轴向力,因此可以减小分层缺陷的大小,甚至可以避免分层缺陷的发生;同时刀具磨损减慢,刀具寿命延长,真正实现优质、高效加工。

4 结论

(1)切削加工表面主要由纤维和涂附在纤维周围的树脂组成;玻璃纤维断口呈明显脆性断裂特征,主要有平滑断口、弯曲断口和倾斜断口3种典型形貌。

(2)采用S刃钻尖麻花钻可以有效减小钻削轴向力,与普通钻尖麻花钻相比,减小幅值为30%～40%。

(3)进给速度vf、主轴转速n越大,轴向力和分层因子越大。轴向力越大,分层因子越大。

(4)S刃钻尖麻花钻头完全可以胜任玻璃纤维增强复合材料的钻孔加工,可以有效减小轴向力,减少分层缺陷的发生,提高孔的加工质量。

参考文献

[1]沈观林,胡更开.复合材料力学[M].北京:清华大学出版社,2006.

[2]张厚江.碳纤维复合材料(CFRP)钻削加工技术的研究[D].北京:北京航空航天大学,1998.

[3]郑雷,袁军堂,汪振华.纤维增强复合材料磨削钻孔的表面微观研究[J].兵工学报,2008,29(12):1492-1496.

[4]张秀丽,谢朝晖,张恒.纤维方向对复合材料加工质量影响的试验研究[J].中国机械工程,2009,20(21):2617-2620.

[5]张厚江,陈五一,陈鼎昌.碳纤维复合材料(CFRP)钻孔出口缺陷的研究[J].机械工程学报,2004,40(7):150-155.

[6]Chen W.Some Experimental Investigations in the Drilling of Carbon Fibre-reinforced Plastic(CFRP)Composite Laminates[J].International Journal ofMachine Tools and Manufacture,1997,37(8):1097-1108.

[7]Tsao C C,Hocheng H.The Effect of Chisel Lengthand Associated Pilot Hole on Delamination WhenDrilling Composite Materials[J].International Jour-nal of Machine Tools and Manufacture,2003,43(11):1087-1092.

[8]Won M S,Dharan C K H.Chisel Edge and PilotHole Effects in Drilling Composite Laminates[J].Journal of Manufacturing Science and Engineering,2002,124(2):242-247.

复合玻璃 篇8

1 发展基础

经过多年的发展, 我国玻璃纤维及其复合材料制造业已取得长足发展, 为未来发展奠定了可靠基础。

生产规模快速扩大, 截至2009年, 我国已经成为世界第一大玻璃纤维生产国, 第二大纤维增强复合材料生产国, 对支持国民经济建设及相关行业的发展作出了贡献。2010年玻璃纤维生产能力预计达到280万t, 纤维增强复合材料预计达到345万t。

技术和产品结构调整取得很大成绩, 总体技术发展水平跃上新台阶。池窑拉丝比例超过80%;玻璃纤维池窑拉丝技术已经达到国际先进水平;纤维增强复合材料的机械成型比例不断提高, 由“十五”末的47%上升到2009年的66%;产品品种不断丰富, 消费领域不断拓展, 在各个应用领域, 特别是电子信息、风力发电设备制造领域都取得了突破性的发展, 为支持相关行业发展做出了积极贡献。

技术创新取得重大突破, 建成了世界上规模最大的无碱、中碱池窑;3D立体织物芯材已自主研发成功, 多轴向经编机保有量占世界l/5。复合材料缠绕技术达到世界先进水平、拉挤工艺技术、SMC/BMC生产技术不断成熟、GMT模压技术实现大规模产业化应用。热塑性玻璃纤维增强复合材料 (RTP) 用纤维编织物、复合纱生产工艺实现产业化, 长纤维增强热塑性塑料自主研发生产线投入运行。3.0MW以下级风机叶片自主创新技术已实现产业化应用, MW级风机叶片实现出口。

玻纤生产节能减排取得较大成效, 单位产品能耗水平较2005年下降40%, 玻璃纤维增强复合材料循环利用技术取得一定进步, 再生产品得到应用。

玻璃纤维产品对外依存度降低, 出现转折性变化, 2009年国内市场消费量达到总量的52%, 首次超过了国际市场消费量。

碳纤维、玄武岩纤维、高强高模聚乙烯纤维、芳纶纤维等其他复合材料用纤维“十一五”期间实现工业化生产, 规模不断扩大, 大量资本投向碳纤维生产领域。

与此同时也要看到, 还存在一些制约产业发展的问题需要解决。

行业准入条件没有得到有效落实, 限制落后产能工作推进缓慢, 2009年非池窑拉丝玻璃纤维产量仍有超过40万t, 影响了行业整体技术水平的提高以及节能减排工作的推进。复合材料生产企业大多环保、可持续发展意识淡薄, 缺乏相应的环保技术及环保设施, 废弃物、污染物排放问题对环境影响较为严重。

玻璃纤维加工制品业发展相对缓慢, 品种仍然较少, 产品系列化配套能力不强。

自主创新模式落后, 新产品的开发力度不够, 忽视针对下游产品应用的拓展和相关技术的开发, 产学研联动的创新体制尚未建立。复合材料企业自主创新能力不足, 低水平产品较多, 低质低价竞争造成企业盈利水平不高, 难有足够资金提升技术装备水平。企业总体管理水平仍较粗放, 与现代企业的要求差距较大。

热塑性纤维增强复合材料比重较低, 发展缓慢, 生产技术与产品仍以注射为主 (占热塑性增强复合材料90%) , GMT、LFT等尚未推广, 潜在环境影响大, 为复合材料行业可持续发展埋下了较大隐患。

对国内市场开发力度不够, 玻璃纤维行业对外依存度仍然较高, 行业发展的风险较大。

2 玻璃纤维及纤维增强复合材料产业发展面临的形势

2.1 机遇及挑战

2.1.1 经济和社会发展及相关产业转型的机遇和挑战

“十二五”时期, 我国将处于工业化中后期, 城镇化、全面建设小康社会快速推进, 城镇基础设施、住宅及公共建筑的建设及改造工程将持续大规模态势, 仍将持续进行大规模基础设施建设, 化工、车辆制造业等重化工产业将呈持续快速发展, 人民生活将由温饱型逐步转向舒适型, 对休闲产品、体育产品的需求上升, 这一切为玻璃纤维及复合材料产业呈现了机遇。与此同时, “十二五”期间是我国经济由经济总量高速发展向科学可持续发展模式转变的关键5年, 众多产业面临转型, 需求结构将升级, 将推动玻璃纤维及复合材料产业的结构升级。

2.1.2 战略性新兴产业发展的机遇和挑战

高性能纤维增强复合材料是高科技产业、民生领域、基础建设等众多领域不可或缺的重要材料, 国家战略性新兴产业将新型高性能纤维增强复合材料也纳入其中, 为国民经济发展和产业转型提供支撑, 也为风能、通讯等战略性等新兴产业发展提供支撑, 这既是高性能纤维及其增强复合材料的发展机遇, 也是挑战。新能源产业将是我国企业抢占未来产业发展战略制高点的突破口, 藉此缩小与发达国家差距, 改变我国在全球分工格局中不利地位, “十二五”期间将继续为复合材料产业提供巨大的增长空间。

2.1.3 新技术和高新技术产业的发展的机遇和挑战

新时期, 随着全球科技进步, 我国创新战略的推进, 电子信息技术、材料技术、应用技术等仍将快速发展, 新产业将兴起, 新的应用领域将不断被开发出来, 将为玻璃纤维及其复合材料发展提供技术支撑, 为其发展提供新的市场, 同时集成新技术成果发展具有新功能和性能的新产品也是挑战。

2.1.4 世界经济形势变化呈现的发展机遇和挑战

“十二五”期间世界经济将缓慢复苏, 逐渐走出金融危机的影响, 持续经济全球化的趋势, 这为行业发挥劳动力价格比较优势, 参与国际竞争和国际分工提供了机遇;为我国企业进一步实施“走出去”战略提供了机遇, 一方面稳定产品出口市场, 另一方面以技术和资本占领国际市场;为充分利用国际技术、人才等资源, 加快推动纤维及复合材料产业转型升级的步伐提供了机遇。“十二五”期间全球化的深入有利于利用国际市场规模稳定出口;有利于继续引进国外先进技术、设备、人才和管理经验, 推动纤维及复合材料产业转型升级;新时期, 低碳经济、绿色复苏将成为世界经济发展主题, 新能源等绿色产业将保持快速发展趋势, 为开拓新能源等绿色产品市场呈现了广阔的空间。与此同时, 也要看到, 各国贸易保护的力度将不断加大, 我国产品会面临更多的贸易壁垒和贸易摩擦, 迫切要求企业转变增长模式, 转变外贸增长方式。

2.1.5 资源和能源供给紧缺及环保的压力

资源和能源供给紧缺是全球化的问题, 未来能源和资源价格上涨是必然趋势, 且供给将趋于紧缺, 玻璃纤维制造是高耗能窑业, 同时复合材料又依赖于石化产品, 能源和资源是行业发展必须考虑的潜在风险。保护环境力度的加大对行业节能减排提出了更高要求。这一切都要求行业实现创新发展, 向资源和能源节约型产业转型。

2.2 市场需求发展趋势

“十二五”期间, 交通、基础设施建设、市政工程、工业设施、建筑产业化等领域的快速发展将带动复合材料需求保持较高速度增长。建筑领域、基础设施、新能源、环境保护将是新的增长点。

2.2.1 在可再生能源领域快速增长

我国风力发电发展迅速, 2020年将超过核电成为第三大主力发电电源, 2010~2015年预计年均装机容量可保持高于l 000万k W, 复合材料需求量14~18万t, 增强纤维需求量9~11万t。根据国家《可再生能源中长期发展规划》推测, 2010~2015年间预计建成大型畜禽养殖场沼气工程、工业有机废水沼气工程5 000座, 约6 000万户农村居民生活燃料主要使用沼气。

2.2.2 交通领域需求持续增长

汽车、轨道交通、航空、船艇等交通工具制造将是复合材料增长的主要增长点之一。城市轨道建设、高速铁路发展, 现有车辆升级将对复合材料产生较大需求, 2015年汽车产量将达到l 500~1 700万辆;城市轨道交通也进入快速发展时期, 2015前后, 全国将建设87条线路、总里程超过2 400km, 年均新增200km, 配套车辆800辆。2009年我国铁路建设投资同比增长73%, 未来高速列车和新型车厢需求将逐步释放。航空制造领域中, 如大飞机产业化、军用飞机更新换代等航空制造业项目对先进复合材料的应用保有较大发展空间。随着金融危机的平稳渡过, 国际经济逐渐恢复, 船艇制造业将逐渐复苏。

2.2.3 建筑及基础设施建设增长潜力大

玻璃纤维制品、纤维增强无机复合材料, 树脂基纤维增强材料模压制品、连续板材、拉挤产品在建筑及装饰装修工程中拥有极为广泛的应用。“十二五”期间我国仍处于大规模建设时期, 各类建筑年竣工面积将保持在22~26亿m2的规模, 同时也是我国推进建筑产业化的关键时期, 建筑部品化率提高, 住宅产业化进入实质性推进阶段, 建筑物工厂生产模式的推广对复合材料需求量将保持旺盛, 相关配套的市政及基础设施建设也将持续增长。

2.2.4 管道、贮罐仍有广阔市场

随着南水北调等重大水利工程建设, 我国城镇化发展及城镇污水、垃圾处理, 污染防治、海水淡化等工程建设, 未来对复合材料的需求将保持增长趋势。

2.2.5 工业设施、环保工程市场有发展潜力

随着国家对工业污染物排放监测和执法力度的不断加强, 复合材料在工业设施、环保工程领域将拥有良好的需求前景。

2.2.6 电子领域前景乐观

据相关机构预测, 覆铜板 (ccl) 行业将在“十二五”初期恢复繁荣。

2.3 需求量预测

注:表中预测量含国内市场及出口

3 发展战略构想

3.1 发展思路

全面落实科学发展观, 以转变行业发展方式为主线, 以提高行业可持续增长能力为目标, 以促进产业结构进一步优化升级为重点, 以国内外市场需求为导向, 走创新发展、协同发展、绿色发展道路, 满足经济发展的需求, 为新能源等国家新兴战略型产业、交通工具制造、电子信息等高新科技产业的发展提供材料支撑, 支持相关产业的发展和转型, 推动我国无机纤维及复合材料工业朝着资源节约型、环境友好型、质量效益型的现代产业方向发展。

3.2 产业发展方向

3.2.1 产业结构不断优化销售收入大幅增长

在“十二五”期间, 通过产业结构调整, 完善和优化产业结构, 大力发展加工制品, 完善纤维生产到复合材料应用的产业链结构, 实现行业创新能力与盈利水平的较大发展, 争取“十二五”末期实现玻璃纤维、纤维复合材料行业总体销售收入突破l 300亿元, 工业增加值突破400亿元。

3.2.2 产品应用领域不断有新拓展需求实现新增长

针对需求领域发展变化, 不断增加玻璃纤维及纤维增强复合材料的产品开发, 实现系列化发展, 针对细分市场的需求, 开发相应产品, 拓展纤维制品及增强复合材料应用领域。通过科技创新, 增强产品竞争力, 在可替代性较强的产品应用领域中, 获得较大市场空间。实现纤维制品和增强复合材料需求领域的进一步多样化。

3.3 构建创新推动型产业

不断推进行业创新能力的发展, 围绕国家科技项目和市场需求发展要求, 培育以企业为核心的创新体系, 营造行业内的创新氛围, 打造创新型技术联盟、技术平台, 通过技术创新拉动行业不断实现突破。将行业由投资拉动型产业转变为技术创新型产业。通过企业、科研院所、教育体系间的协作实现技术和人才储备的较大发展。

3.4 绿色化发展

大力推进玻璃纤维生产的节能减排, 推动性纤维增强热塑复合材料的发展, 加大复合材料回收利用技术的研发及产业化应用, 推广清洁生产技术、职工职业安全保护, 最大程度降低行业发展中现实的及潜在的环境负荷, 增强可持续发展能力, 实现行业生产绿色化。

抓住国家大力发展绿色能源、环保产业的大好机遇, 发展可再生能源用纤维制品及复合材料产品, 推广纤维制品及复合材料产品在环境保护、环境治理领域的应用, 抢占环境工程产品市场, 将其培育成行业的主要增长点。

3.5 经营管理水平不断提高

提升行业、企业的现代经营、管理水平, 提高企业生产管理, 企业经营能力, 通过提升企业软实力, 实现企业竞争力倍增的效果, 从而提升行业整体竞争力水平。

3.6 实现行业内部协调

实现行业内部信息、技术、经营及市场竞争的良性发展, 避免恶性竞争以及资源合理配置障碍的出现。促进行业协调发展, 提高行业凝聚力及面对上下游产业的话语权, 使行业整体盈利水平、行业自主发展的能力与空间得到较大提升, 走上发展的良性循环。

4 发展重点

4.1 加快产业结构调整步伐走集约化发展道路

加强准入制度的贯彻力度, 进一步优化产业结构, 鼓励各种形式的企业间并购重组, 提高行业生产集中度和集约化经营水平, 鼓励纤维制造及复合材料企业向上下游渗透。

实施扶优扶强政策, 鼓励并支持自主创新能力、市场运作能力强、资本实力雄厚的大型优势企业或企业集团实施行业整合战略, 培育领袖型企业或企业集团。

4.2 增强自主创新能力不断提高技术水平

玻璃纤维工业的发展以节能降耗为中心, 推进企业技术改造, 进一步提高, 推广先进池窑拉丝技术, 提高浸润剂和涂覆处理技术, 开发性能更好的玻璃纤维品种;

不断提高复合材料的机械成型比例, 提高产品质量水平, 提高国产化设备水平。发展热塑性复合材料, 提高热塑性复合材料比重, 推进GMT、LFT大规模应用, 大力发展复合材料回收利用技术, 推进复合材料的可持续发展, 加快行业标准体系的更新和完善。

4.3 深化制品加工开发更多新产品

转变创新模式, 积极参与下游产品开发, 将玻纤制品及复合材料的没计研发融入到下游应用领域的设计研发环节中, 通过主动创新实现复合材料产品应用的深度拓展。

加大传统大宗的机织和无纺织物的开发力度, 形成系列产品, 组织攻关, 力图实现预浸渍产品和针织物的优质规模化生产。

开发玻纤与天然、化学、金属和碳等纤维的复合性纤维, 以及复合织物, 开发编织、簇绒和预成型新的玻纤增强基材。

为配套清洁能源发展, 不断提高风机复合材料叶片机舱罩的自主研发、设计及制造技术水平, 推进3MW以上风机叶片的自主研发及产业化:

大力发展纤维增强复合材料在环保领域 (环境工程) 的应用, 推动各种管、塔、槽等脱硫装置、水处理装置、净化槽、冷却塔、中大型沼气池等产品的广泛应用。

配合国家基础设施建设, 继续推进管道、贮罐等复合材料缠绕制品的广泛应用。与建筑产业化升级同步, 拓展纤维增强复合材料建筑部品在建筑及装饰装修领域的应用;推进复合材料在汽车轻量化、轨道交通、船艇、航空等交通领域的应用。

推进发展高性能纤维自主研发及产业化, 提高先进复合材料在民用领域、国防军工及航空航天领域的广泛应用。

通过新技术、新工艺的开发拓展纤维增强复合材料的适用性, 通过复合材料对传统材料的替代, 实现其应用领域的拓展。

4.4 巩固国际市场全方位参与国际市场竞争, 同时大力开发国内市场需求。

根据不同市场需求、制定合理的经营策略, 应对市场的需求变化, 巩固玻璃纤维国际市场, 开拓复合材料产品和技术装备的出口市场。同时大力开拓国内市场, 紧跟国内市场需求变化, 增加国内市场销售比重, 降低玻璃纤维工业对外依存度, 推动行业合理、健康发展。

4.5 促进创新体系的完善强化知识产权保护

推进行业发展以企业为主体, 企业与科研院所联动的自主创新发展模式。

4.6 增强行业间协调机制发挥协会作用

复合玻璃 篇9

随着高分子材料的广泛应用,目前电子产品普遍采用质轻、易加工成型的高分子材料取代传统的金属壳体,但是由于高分子材料本身是良好的电绝缘体,对电磁辐射毫无屏蔽作用,由此造成了十分严重的电磁辐射的危害。

例如电子设备开机工作时,会向外产生电磁波辐射,这些电子设备发出的电磁波经常会使其它设备的正常功能受到干扰或引起障碍的现象,严重的如大型变电站在操作隔离开关时,产生的暂态过电压在二次回路中产生的电磁干扰能造成设备严重损坏。电磁辐射对人类的健康和安全也有相当大的危害,连续操作电脑会使视力下降、近视,使女性内分泌发生紊乱,人类长期受到2m G(毫高斯)以上的电磁辐射影响,患白血病的机率是正常人的2.1倍;患脑肿瘤的机率是正常人的1.5倍,其他疾病的发病率也明显增加。计算机的显示器、通信连接线路、主机、附带的输出设备都会发出电磁辐射。这些带有大量信息的电磁波一旦被截获,就会造成各种信息的严重泄露,给国家的政治、军事和经济等造成重大损失。

因此,为了降低或防止电磁辐射所造成的危害,必须对高分子材料进行导电改性,使其对电磁波具有屏蔽功能。本文就是通过向树脂材料中加入良好导电性的镀铝玻璃纤维,形成复合导电高分子材料,改变其体积电阻,使其能够有效实现电磁屏蔽。

2 试验研究

体积电阻率是表征镀铝玻璃纤维/树脂复合屏蔽材料电性能的指标,材料的体积电阻率越低,对应的电导率越高,电磁波通过屏蔽材料时产生的反射损耗和吸收损耗越大,SE(屏蔽效能)值越大,即材料的屏蔽效果越好,所以本文主要通过实验确定影响材料体积电阻率的因素,并研究这些因素是如何影响复合屏蔽材料电阻的,以便得到屏蔽效果较好的复合材料。

2.1 样品的制备

将一定长度的镀铝玻璃纤维加入到树脂中,混合尽量均匀,然后把树脂加入到模具中,在120℃的条件下加压至11MPa,开始升温,升至180℃保温10min,然后自然降温至120℃后起模,完成样品的制备。

2.2 测试设备

精密电阻仪,OM10型,精度0.05%,分辨率10μΩ,量程500mΩ~50KΩ;

高阻计,TH2683,量程100kΩ~10TΩ。

游标卡尺,精度0.02,量程0~150㎜。

式中:ρ—材料的体积电阻率,Ω·㎝;

R—长度为l的材料的电阻,Ω;

L—材料的长度,㎝;

S—材料的横截面积,㎝2。

在树脂中加入不同重量百分比的镀铝玻璃纤维(直径30μm,长度10㎜),热压成型后制成试样,每种配方取3个试样测试其体积电阻率。测试的数据,以纤维含量为横坐标,以电阻率的对数为纵坐标,作曲线,见图1。

由图1可以看出,随着镀铝玻璃纤维含量的增加,复合材料的体积电阻率呈下降趋势,在镀铝玻璃纤维含量较少(<20%)的情况下,纤维在复合材料中分布比较分散,纤维与纤维之间没有形成搭接或极少部分形成搭接,致使复合材料整体并不具有导电性,材料体积电阻率较高;当镀铝玻璃纤维添加量达到一定值(20wt%)的时候,材料体积电阻率急剧下降,这时材料电阻率从108·㎝降到了101,下降了7个数量级,这种现象与复合型导电高分子材料的导电机理中的渗滤理论非常吻合。渗滤理论主要用来解释电阻率与填料浓度的关系,即材料的电阻率不是随导电粒子的体积分数成正比例增加,而是当导电粒子的体积分数增大到某一临界值时,其电导率突然增加,变化幅度可达10个数量级,此后,随导电粒子体积分数的增加电导率缓慢增加,这种现象被称为导电渗流现象,相应的导电粒子体积分数的临界值称为渗流阈值。导电粒子在聚合物基体中的分散状态在渗流阈值处发生了突变,即当导电填料浓度达到一定值时,导电粒子在聚合物基体中形成了导电渗滤网络。对于本文则是由于随着镀铝纤维含量的增加,纤维在复合材料中的分布越来越密集,纤维彼此之间相互搭接,形成导电通路,从而使材料整体呈现出导电性。

但这时导电通路间的空隙是比较大的;继续增加导电纤维的含量,材料的电阻率继续下降,纤维含量在20%~35%之间时,材料的体积电阻率与导电纤维的含量基本上呈线性关系,并降到了10-1数量级,接近10-2,继续增加纤维的含量,材料的电阻率微弱变化,基本上保持在10-2数量级上,这是由于刚刚形成的导电通路中存在大量的空隙,材料的电性能不是很好,当这些空隙被继续增加的纤维填充后,纤维之间密集搭接,形成比较致密的稳定导电网络,材料的电性能进一步提高。

在树脂中加入长度相同(10㎜)但直径不同(30μm和20μm)镀铝玻璃纤维,测定不同纤维直径下材料体积电阻率,依据得到数据作纤维直径与电阻率关系曲线,见图2。

由图2可以看出,在纤维长度重量百分比不变的情况下,两曲线的变化趋势基本上是相同的,但纤维直径较细时制成的复合材料电性能要好一些,如图中曲线C所示,这是由于(1)纤维直径较细,长径比变大(2)重量百分比相同,纤维直径细,纤维根数增加(3)细纤维比粗纤维柔软,混炼时不易折断,而这几种情况都有利于纤维在复合材料中导电网络的形成,使材料呈现较好的导电性。

在树脂中加入纤维直径不变(30μm)但纤维长度(5㎜,10㎜,15㎜)(纤维长度只做到15㎜,太长无法分散均匀)不同的镀铝玻璃纤维,测定不同纤维长度下复合材料体积电阻率,依据测试的数据作纤维长度与电阻率关系曲线,见图3。

由图3可以看出,在纤维直径不变的情况下,随着纤维长度的增加,纤维的长径比变大,纤维之间更容易相互搭接形成导电网络,复合材料的导电性从而达到较好的状态。

3 结果与讨论

(1)镀铝玻璃纤维/树脂复合屏蔽材料的导电机理与渗滤理论符合较好,随着纤维含量的增加,材料的电阻率呈缓慢的下降趋势,当纤维含量增加到20%左右时产生渗滤现象,材料电阻率发生突变,下降达8个数量级;当纤维含量增加到30%~35%时,材料的体积电阻率达到较好的状态,其后趋于稳定;

(2)镀铝玻璃纤维/树脂复合屏蔽材料体积电阻率随纤维直径的降低而变小,试验中直径为20μm的纤维制成的样品比直径为30μm的电性能好;

复合玻璃 篇10

立方氮化硼 (CBN) 是一种人工合成的, 硬度仅次于金刚石的超硬材料, 其刀具材料可用于切削淬火钢、铸铁等黑色金属, 其磨具材料在航空航天、汽车制造业以及轴承行业等领域具有广泛的应用[1]。由于CBN以共价键为主, 其制品通常在添加结合剂的条件下制备[2]。结合剂材料主要有树脂、金属和陶瓷。树脂结合剂由于强度低、导热性能差, 因而其CBN磨具寿命较短、散热效果差, 且在使用过程中需要不断的修整。金属结合剂磨具虽然强度高, 但其自锐性差、修整比较困难, 并且由于其通常在热压条件下制备, 气孔率较少, 在加工产品时易造成工件表面损伤, 影响工件的表面质量[3]。而陶瓷结合剂CBN磨具具有较高的弹性模量和较低的断裂韧性[4], 其磨削率高、自锐性好、耐热性高、易于修整、使用寿命长[5], 并且可以保持工件表面的完整性。此外, 由于其具有气孔结构, 在磨削加工产品时磨削液进入磨削区, 有利于提高其磨削效率和冷却性能, 因而被广泛地应用于高速研磨[6]。

陶瓷结合剂CBN材料作为一种先进的加工材料在机械加工领域发挥着重要的作用。在美国、德国等工业化国家, CBN磨具已经进入普及阶段, 但在国内市场上使用较少[7]。这是因为现有陶瓷结合剂CBN磨具的强度与韧性越来越不能满足磨削加工的要求, 因此改善陶瓷结合剂的强度、开发新型低温高强的陶瓷结合剂等问题成为人们关注的焦点。微晶玻璃结合剂是一种新型的陶瓷结合剂, 与传统陶瓷结合剂相比, 具有均一性好、韧性较高、热膨胀系数可调等特性, 因此, 近年来微晶玻璃结合剂获得了异军突起的发展。因微晶玻璃体系不同, 其性能亦不同, 从而所得CBN制品性能有差别。目前人们常采用铝硅酸盐微晶玻璃、氟硅酸盐微晶玻璃以及其他系统微晶玻璃作为CBN的结合剂。本文概述了陶瓷结合剂的性能要求, 从结合剂方面详细地介绍了微晶玻璃结合剂CBN复合材料的最新研究进展, 及近年来人们改性微晶玻璃结合剂的方法, 最后提出了微晶玻璃结合剂CBN复合材料研究中有待解决的问题及今后的发展方向。

1 陶瓷结合剂的性能要求

1.1 与CBN磨粒之间无明显的化学反应

由于陶瓷结合剂CBN材料在制备烧结过程中, 不仅要经受高温作用, 而且还不可避免地与陶瓷结合剂中的各组分接触, 特别是起助熔作用的碱金属氧化物, 这些组份在高温下易与CBN发生反应生成Na2O·K2O·B2O3等物质[8], 这无疑会破坏CBN磨料原有强度、硬度等性能, 所以陶瓷结合剂与CBN磨粒之间应无明显的化学反应。

1.2 较低的耐火度

结合剂的耐火度是指其高温软化时的温度, 对复合材料的烧成温度有重要影响。由于CBN在800℃以上易氧化, 在高温惰性气氛下易转变成六方氮化硼, 所以CBN复合材料制备需采用低温陶瓷结合剂[9]。

1.3 良好的高温润湿性

结合剂的高温润湿性是指高温下结合剂对CBN颗粒的润湿能力, 其润湿效果用润湿角来衡量。润湿角越小, 表明结合剂对CBN颗粒包裹性越好, 结合剂与CBN颗粒结合越牢固, 也就是说结合剂对CBN颗粒的把持作用强。所以要制备性能良好的CBN复合材料, 微晶玻璃结合剂必须具有良好的高温润湿性。

1.4 与CBN相近的热膨胀性

热膨胀性是指结合剂的体积和长度随温度升高而增大的现象, 衡量标准是热膨胀系数。其大小决定了CBN磨料与结合剂之间的匹配程度, 对复合材料的机械强度和使用性能有一定的影响。结合剂的热膨胀系数相对于CBN磨料太大或大小, CBN制品在冷却时, 结合剂产生的张应力或磨料产生的张应力, 都会削弱结合剂对CBN磨料的把持作用。因此, 复合材料中结合剂与磨料之间的热膨胀系数应尽量接近。

1.5 高的机械强度

随着陶瓷结合剂CBN制品在磨削加工领域的应用越来越广泛, 高速磨削加工对CBN制品的强度要求越来越高, 越来越多的实践证明, 低强度、低韧性的CBN制品在加工产品时CBN磨料很容易脱落, 从而使其寿命缩短, 加工成本提高[10];而高强度的CBN复合材料必须有高强度的结合剂来保证, 所以, 必须使用高强度的陶瓷结合剂, 才能使陶瓷结合剂CBN制品得以继续发展应用。

1.6 良好的导热性和工艺性能

为将磨削或切削过程中产生的热量扩散, 结合剂必须具有良好的导热性, 以保证磨削或切削区域的快速冷却, 避免工件表面的烧伤。并且为降低废品率实现陶瓷结合剂CBN复合材料的工业化生产, 陶瓷结合剂应具备良好的成型性能, 较小的收缩率, 较宽的烧结温度, 较高的干、湿坯强度, 较好的高温稳定性, 不易出现变形、开裂、发泡等现象。

2 微晶玻璃结合剂的研究

微晶玻璃是一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料, 按照化学组成主要分为硅酸盐、铝硅酸盐、硼酸盐、氟硅酸盐、磷酸盐微晶玻璃[11]。目前人们常采用铝硅酸盐、氟硅酸盐以及其他系统微晶玻璃作为CBN的结合剂。下面从这三类微晶玻璃方面, 概述微晶玻璃结合CBN复合材料的研究进展。

2.1 铝硅酸盐微晶玻璃结合剂

铝硅酸盐微晶玻璃主要由碱金属或碱土金属的铝硅酸盐晶相组成, 主要有Li2O-Al2O3-Si O2系、Mg O-Al2O3-Si O2系、Ca O-Al2O3-Si O2系、Zn O-Al2O3-Si O2系等。它们具有优良的热稳定性、抗冲击性和化学稳定性, 被人们广泛应用。张红霞等[12]选择机械强度高、热膨胀系数小的Li2O-Al2O3-Si O2微晶玻璃作为基础玻璃, 氧化锌、碱金属氧化物以及硼砂玻璃的混合物作为低熔物, Ti O2为成核剂, 得到软化温度为800℃的低温微晶玻璃, 其CBN试样的抗折强度达84.5 MPa, 并且微晶玻璃对CBN磨粒的把持强度比传统的陶瓷结合剂强得多。

2.2 氟硅酸盐微晶玻璃结合剂

氟硅酸盐微晶玻璃主要析出一维或二维各向异性的晶体, 主要有片状氟金云母晶体和链状氟硅酸盐晶体, 由于其高温粘度低、晶化温度低, 并且具有与金属类似的高强度与韧性, 可加工性良好, 是低温高强陶瓷结合剂的首选体系之一。

王春华等[13]选用Ca F2为晶核剂, 研究不同H3BO3含量对氟硅酸盐微晶玻璃性能的影响。研究表明:随着H3BO3含量的增加, 结合剂的耐火度降低, 流动性先增加后减小;当H3BO3含量为11 wt%, 烧结温度为850℃时, 该微晶玻璃中析出均匀的随机取向互锁的细长板条状的硅碱钙石和富含氟的硅碱钙石晶体, 其结构最致密, 硬度、断裂韧性最大, 抗折强度达94.13 Mpa, 可以用于CBN砂轮的结合剂。

余舜[14]采用Na2Si F6为晶核剂, 利用烧结法制备出了主晶相为氟金云母的氟硅酸盐微晶玻璃, 其最佳烧成温度为900℃, 晶化温度为750℃, 显微硬度为10.8Gpa, 抗折强度达107.5 MPa。该微晶玻璃结合剂CBN砂轮的抗拉强度为23.4 MPa, 比普通陶瓷结合剂高135%。并且通过理论计算得出:该微晶玻璃结合剂CBN砂轮的最高使用工作速度为100 m/s, 较采用普通陶瓷结合剂提高了66.6%, 由此说明微晶玻璃作为高速、高效、高精CBN砂轮的结合剂具有较好的应用前景。

2.3 其他微晶玻璃结合剂

Herman[15]分别研究了K2O-Al2O3-Si O2 (S系) 和Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2 (D系) 微晶玻璃结合剂从非晶态转变成为微晶玻璃对其硬度的影响。研究表明:S系的维氏硬度从6.2 GPa增加到7.6 Gpa, 而D系维氏硬度从6.5GPa增加到10.4 Gpa, 这与它们形成的晶体和晶体的形态密切相关。将它们与CBN按一定比例混合成型烧制后, S系CBN材料的弹性模量为76 Gpa, D系CBN材料的弹性模量达130 Gpa。并且通过进一步研究表明, D系结合剂与CBN磨料在850℃下烧成所得CBN砂轮与传统陶瓷结合剂CBN砂轮相比, 其径向磨损减少了28%[16]。

Kim等[17]采用具有低软化点和结晶温度的Zn O-B2O3-Al2O3-Si O2系微晶玻璃结合剂来代替传统的B2O3-Al2O3-Si O2系陶瓷结合剂, 该微晶玻璃结合剂软化点为500~520℃;其复合材料硬度与陶瓷结合剂的硬度相差不大, 但抗折强度由于析出热膨胀系数较大的锌尖晶石和热膨胀系数较小的硅锌矿晶体的影响, 使其强度减小;当复合材料的烧结温度为840~860℃时, 其抗折强度达到传统结合剂CBN复合材料的80~90%。万隆等[18]以Li2O-K2O-Si O2-Al2O3-B2O3陶瓷结合剂体系为基础, 研究Zn O/Na2O (mol) (Z值) 对结合剂及CBN砂轮性能的影响。研究表明:随着结合剂Z值的增加, 结合剂的软化温度、析晶温度、耐火度、流动性均增加, 并且逐渐析出Li2O·Al2O3·7.5Si O2晶体, 晶粒尺寸和线膨胀系数减小;当Z值在0.75~2.5时, 线膨胀系数为 (4.275~6.9029) ×10-6/K, 与CBN磨料的线膨胀系数接近;当Z=0.75时, 结合剂的耐火度为805℃, 砂轮的烧结温度为845℃, 抗弯强度为73.97 MPa。

3 微晶玻璃结合剂的改性研究

微晶玻璃结合剂可以通过调整其化学组成和烧成制度来改善热膨胀系数、高温润湿性、强度等性能。例如翟浩冲等[19,20]人以R2O-Si O2-Al2O3-B2O3结合剂体系为基础, 分别研究了Li2O/Zn O (mol) (L值) 和Mg O/Li2O (mol) (M值) 对结合剂及CBN磨具性能的影响。研究表明:随着L值的减小, 结合剂的软化点温度、耐火度先降低后升高, 化学稳定性增强, CBN磨具的抗弯强度先增加后减小;当L值为2时, 结合剂的耐火度为770℃, 化学稳定性好, 高温流动性好, 对CBN磨粒的包裹性好, 抗弯强度为62.37 MPa。随着M值的增加, 结合剂的软化点温度增加、化学稳定性及耐火度增强, 热膨胀系数先增加后减小。当M值为0.67, 烧结温度为870℃时, 结合剂结构最为致密, 抗折强度达136.28 MPa;其磨具在890℃下烧成时, 抗折强度达到极大值100.29 MPa。

其他添加物如氧化物、低熔物、纤维、稀土氧化物、纳米氧化物或氮化物等也可改性微晶玻璃结合剂。例如Shan等[21]研究得出在Si O2-B2O3-Na2O-Ba O陶瓷结合剂中引入Ti O2可以增强陶瓷结合剂CBN复合材料的强度, 未添加Ti O2的复合材料抗折强度为49 MPa, 添加4%Ti O2其强度增加到57.3 MPa, 但是添加量并不是越多越好, 添加8%Ti O2时其强度只有53.7 MPa。杨晓军[22]在自制氟硅酸盐微晶玻璃加入低熔点硼硅酸, 烧结后的CBN复合材料强度明显提高, 由原来的26 MPa增大到53.61 MPa。Zhao等[23]选择化学稳定性好、机械性能高、热膨胀系数低的多晶莫来石纤维 (PMFs) 为结合剂的增强材料, 当PMFs含量为6.4 wt%, 烧结温度为820℃时, 与未加入PMFs的CBN复合材料相比, 陶瓷结合剂CBN复合材料的强度从50.2 MPa增加到60.83 MPa。侯永改等[24]在Ca O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃中引入稀土氧化物Y2O3来降低其熔融温度和粘度, 研究了Y2O3的加入对微晶玻璃结合剂微观结构及其性能的影响。结果表明:随Y2O3含量的增加, 微晶玻璃结合剂的耐火度降低, 流动性增大, 当Y2O3加入量达到0.8 wt%时, 其晶粒分布均匀, 结构致密, 显微硬度为753.26 MPa, 抗折强度最大达167.5 MPa。此结合剂与一定比例的CBN磨料在750℃下烧成所得复合材料的抗折强度达95.71 MPa。

赵志伟等[25]人研究了纳米Zn O、纳米Ti O2和纳米Al2O3对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响, 研究表明:纳米氧化物的加入可以改善结合剂的耐火度和流动性, 并且含有纳米Al2O3的CBN磨具试样的结构最致密, 在烧成温度为800℃时, 结合剂强度最大为36.51 MPa。Zheng等[26]研究纳米Cr2O3对陶瓷结合剂CBN磨具性能的影响, 研究表明:随着Cr2O3含量的增加, 结合剂的耐火度先较小后增大, 而流动性则相反;当Cr2O3含量为4 wt%时, CBN磨具气孔率最小, 结构最致密, 抗折强度最大达59.27 MPa。Zhang等[27]人研究添加纳米Al2O3、纳米Si O2、纳米Zr O2对陶瓷结合剂CBN磨具性能的影响, 研究表明纳米氧化物的加入可以降低结合剂的耐火度和热膨胀系数, 提高强度;其中添加5 wt%纳米Si O2、10 wt%纳米Al2O3、3 wt%纳米Zr O2的结合剂强度最高达83.75 MPa, 耐火度减小到790℃, 可用于超高速CBN砂轮的结合剂。

Shang等[28,29]人研究了纳米Al N对低温Na2O-B2O3-Si O2结合剂性能影响。研究表明:与未加入纳米Al N的结合剂相比, 若结合剂在空气中烧结, 随着纳米Al N含量增加, 高温下纳米Al N晶粒长大并被氧化成Al2O3从而放出NO2气体, 导致结合剂的粘度增加, 流动性下降, NO2气体无法排除从而使其抗冲击强度下降, 其抗折强度在纳米Al N含量为8 wt%时才达到最大, 并且只有29.9 MPa;但当结合剂在氩气中烧结时, 纳米Al N能促进细小石英晶相的形成, 当其加入量为6 wt%, 烧结温度为710℃时, 其抗冲击强度和耐磨性达到最大, 抗折强度从10 MPa增加到40 MPa, 由此说明纳米Al N在惰性气氛下对结合剂的性能提高有显著影响。

目前对CBN微晶玻璃结合剂的改性研究有一定的进展, 但随着人们对CBN材料性能要求日益增高, 微晶玻璃结合剂改性研究必将是人们继续关注的热点。

4 结语

随着人们对超硬材料的日益关注, 微晶玻璃作为超硬材料的结合剂吸引了更多人的关注, 虽然其制备已经取得不少成果, 但关于微晶玻璃/CBN复合材料的研究还有许多不足需深入研究:

(1) 目前微晶玻璃结合CBN复合材料强度都在100MPa以内, 达到100 MPa的复合材料很少, 提高其强度优化材料性能是今后亟待解决的问题之一。

(2) 研发新品种, 丰富低熔点高强度微晶玻璃结合剂的种类。

(3) 如何对其他微晶玻璃结合剂改性, 以及寻找新改性方法提高结合剂性能是未来的一项重要任务。

(4) 目前微晶玻璃结合剂多用于制备CBN砂轮, 拓宽微晶玻璃结合剂的应用领域, 制备如CBN刀具、致密的CBN复合材料等用微晶玻璃结合剂还有待人们的研究。