玻璃鋼的發展簡史（一）
玻璃鋼學名纖維增強塑料(liao)（FRP）樹脂基復合材料(liao)（Resin Matrix Composite），是目前(qian)技術比較成熟且應用的(de)(de)一類(lei)復合(he)(he)材料(liao)。這(zhe)種材料(liao)是用短(duan)切的(de)(de)或連續纖維及(ji)其織物增(zeng)強熱固(gu)性或熱塑(su)性樹脂(zhi)基體，經復合(he)(he)而成。以玻(bo)璃纖維作為增(zeng)強相的(de)(de)樹脂(zhi)基復合(he)(he)材料(liao)在(zai)世(shi)界(jie)范圍內已(yi)形成了(le)產(chan)業，在(zai)我(wo)國俗稱玻(bo)璃鋼。玻(bo)璃鋼于1932年在美(mei)國(guo)出(chu)現，1940年以(yi)手糊成型(xing)制成了(le)玻(bo)璃纖(xian)維增強(qiang)聚酯的軍用飛(fei)機的雷(lei)達罩，其后(hou)不久，美國(guo)萊特*發展中心設(she)計制造(zao)了(le)一架以(yi)玻(bo)璃纖(xian)維增強(qiang)樹(shu)脂為機身和機翼的飛(fei)機，并于1944年3月在萊特-帕特*基地試飛成(cheng)功。從(cong)此纖維增強復合材(cai)料開始受到(dao)軍界(jie)和工程界(jie)的(de)注意。第二次世界(jie)大戰以后這種材(cai)料迅速擴展到(dao)民用，風靡(mi)一時，發展很(hen)快。1946年纖(xian)維纏(chan)繞(rao)成型技術(shu)在美國出現(xian)，為纖(xian)維纏(chan)繞(rao)壓力(li)容器的制造(zao)提(ti)供了技術(shu)貯(zhu)備(bei)。1949年研究成(cheng)功(gong)玻璃(li)纖維預混料并制(zhi)出了表面光(guang)潔，尺寸、形(xing)狀(zhuang)準確(que)的玻璃(li)鋼模(mo)壓件。1950年真(zhen)空袋和壓力袋成(cheng)型工藝研(yan)究(jiu)成(cheng)功，并制成(cheng)直(zhi)升飛機的(de)螺旋槳。60年代(dai)在美(mei)國利用纖(xian)維(wei)纏繞技術，制造出北極星、土星等大型固體火(huo)箭發動機的(de)殼體，為航天技術開辟了輕(qing)質高(gao)強結構的(de)*途徑。在此期(qi)間(jian)，玻璃纖(xian)維(wei)-聚酯樹脂噴射成(cheng)型技術得到了應用(yong)，使手糊工(gong)藝(yi)的質量和生(sheng)產效率大為提(ti)高(gao)。1961年片狀模塑料(liao)（Sheet Molding Compound, 簡稱SMC）在法國問世(shi)，利用這種技術可制(zhi)出大(da)幅面表面光潔，尺寸、形(xing)狀穩定的制(zhi)品，如(ru)汽車、船(chuan)的殼體(ti)以及衛(wei)生潔具(ju)等大(da)型制(zhi)件，從(cong)而更擴大(da)了樹脂(zhi)基玻璃鋼的應用領域。1963年前后(hou)在美、法、日等國先后(hou)開發(fa)了高產量、大幅(fu)寬(kuan)、連續生產的(de)玻(bo)璃纖(xian)維復(fu)合材料板材生產線，使玻(bo)璃鋼(gang)制品形成(cheng)了規模(mo)化生產。拉擠成(cheng)型工(gong)藝(yi)的(de)研究(jiu)始于50年代，60年代中期實現(xian)了連(lian)續化生(sheng)產，在70年代拉擠技術(shu)又有了重大的突破，近年來(lai)發展更快。除(chu)圓棒狀制品外，還(huan)能生產(chan)管、箱形、槽形、工字形等復雜截(jie)面的型(xing)材，并還(huan)有環向(xiang)纏繞(rao)纖維以增加型(xing)材的側(ce)向(xiang)強度。上前(qian)拉擠工藝(yi)生產(chan)的制品斷面可達(da)76cm×20cm。在70年代樹脂反應注射成型（Reaction Injection Molding, 簡稱RIM）和增強樹脂(zhi)反應注射成型（Reinforced Reaction Injection Molding, 簡稱(cheng)RRIM）兩種技術研究成功，進(jin)一步(bu)改善了手糊工藝，使產品兩面光潔(jie)，現已大量用(yong)于衛生潔(jie)具和汽車的零件生產。1972年(nian)美國PPG公司(si)研究成(cheng)功熱塑性(xing)片狀模型料成(cheng)型技(ji)術(shu)，1975年投入(ru)生(sheng)產。這種復合材(cai)料zui大特點是(shi)改變了熱固(gu)性基體復合材(cai)料生(sheng)產周期長、廢料不能(neng)回收問題，并能(neng)充分利用塑料加(jia)工(gong)的(de)技術和設備，因而發展得很快。制造管狀構(gou)件(jian)的(de)工(gong)藝除纏(chan)繞成(cheng)型外，80年代又發展了離心澆鑄成型法(fa)，英國曾使用(yong)這種工藝生產10m長(chang)的(de)復(fu)合(he)(he)材料(liao)電線桿(gan)、大(da)口(kou)徑受外壓的(de)管(guan)道等。從上述可知，新生產工藝的(de)不(bu)斷(duan)出現推動著聚合(he)(he)物復(fu)合(he)(he)材料(liao)工業的(de)發展。
進(jin)入(ru)20世紀70年代(dai)，對玻(bo)璃(li)鋼(gang)的(de)研究(jiu)發(fa)展到不(bu)僅僅采用(yong)玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)增強樹(shu)脂的(de)局面，人們一(yi)方面不(bu)斷開辟(pi)玻(bo)纖(xian)(xian)(xian)(xian)樹(shu)脂復(fu)合材(cai)(cai)料的(de)新用(yong)途，同(tong)時也發(fa)現，這類玻(bo)璃(li)鋼(gang)的(de)比剛度(du)要求(qiu)很高的(de)技術的(de)要求(qiu)，因而開發(fa)了一(yi)批如碳纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)、碳化硅(gui)纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)、氧化鋁纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)、硼纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)、芳綸纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)、高密度(du)聚乙烯纖(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)等高性能增強材(cai)(cai)料，并使用(yong)高性能樹(shu)脂、金屬與(yu)陶(tao)瓷為基體(ti)，制成(cheng)先進復(fu)合材(cai)(cai)料（Advanced Composite Materials, 簡稱ACM）。這種先進(jin)復合材(cai)料具有比玻(bo)璃纖維(wei)復合材(cai)料更好的(de)性能，是用于(yu)飛機、火(huo)箭、衛星、飛船(chuan)等航(hang)空航(hang)天飛行器的(de)理想(xiang)材(cai)料。
自從先進玻璃(li)鋼投入應(ying)用以來，有(you)三件(jian)值得一提的成(cheng)果。*件(jian)是(shi)美國全部用碳纖維復合(he)材料制成(cheng)一架八座商用飛機(ji)--里爾芳(fang)2100號，并(bing)試飛成(cheng)功，這架(jia)飛機僅重567kg，它以結構小巧重(zhong)量(liang)輕而稱奇于世。第二件是采用(yong)大量(liang)先進玻璃鋼制成的哥倫比亞號航天飛機，這架航天飛機用(yong)碳(tan)纖維/環氧樹(shu)脂(zhi)制作長18.2m、寬(kuan)4.6m的主貨(huo)艙門，用凱芙(fu)拉纖維(wei)/環氧樹(shu)脂制造各種壓(ya)力容器，用硼/鋁復合(he)材料制(zhi)造(zao)主機身隔框和翼梁(liang)，用碳/碳復合材料制造發動(dong)機的(de)噴管(guan)和(he)喉襯，發動(dong)機組的(de)傳(chuan)力架(jia)全(quan)用硼纖維增強鈦合金玻璃鋼制成(cheng)，被覆在(zai)整(zheng)個機身上的(de)防(fang)熱瓦片是耐高溫的(de)陶瓷基玻璃鋼。在(zai)這架(jia)代(dai)表近代(dai)zui技術(shu)成(cheng)果的(de)航天(tian)收音(yin)機上使用了樹脂(zhi)、金屬(shu)和(he)陶瓷基玻璃鋼。第三件是在(zai)波音(yin)-767大型(xing)客機上使(shi)用了先進(jin)玻璃鋼作為(wei)主承力結(jie)構，這(zhe)架可載80人的客運飛機使用碳纖維、有機纖維、玻璃纖維增強樹脂以及各種混雜纖維的玻璃鋼制造了機翼前緣、壓力容器、引擎罩等構件，不僅使收音機結構重量減輕，還提高了飛機的各種飛行性能。
玻璃鋼在這幾個飛行器上的成功應用，表明了玻璃鋼的良好性能和技術的成熟，這對于玻璃鋼在重要工程結構上的應用是一個極大的推動。
更新時間：2012-07-13 
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