玻璃钢主要物理性能检测:比重

    玻璃钢物理性能所包含的内容十分广泛,本章主要介绍比重、容重、空隙率和吸水性。
    节 比重和容重
    比重和容重是玻璃钢的基本物理量,对玻璃钢的其它性能有很大影响。
    一、比 重
   (一)定义
    比重的物理定cnfrp.net义是指材料在绝对密实状态下单位体积的重量,其表示式为:


   按照这个定义,比重是重力加速度的函数,在相同测试条件下,从地球上不同的地方测试同一种材料比重所得结果是不一样的,直观类比性差。工程上为了应用方便,把比重定义为材料在一定温度下的重量与同体积水的重量之比,是一个cnfrp.net无量纲的数值,其表示为;


式中 G――材料重量,克;
     G1――在相同温度下与材料同体积蒸馏水的重量,克。
    按照这个定义,比重对于同一种材料,只要测试条件相同,在地球上任何地区都得到相同的测试结果,直观类比性较强。因此被国内外许多材料试验标准所采用。我国玻璃钢比重试验方法GB1463-78就是采用这一定义。
   (二)玻璃钢的比重特性
    玻璃钢是由多种原材料复合而成的,它的比重常随原材料的化学组成、各组分含量、树脂固化程度等因素有关,是一个受多种因素影响的物理量。例如增加玻璃钢中的纤维含量,玻璃钢的比重会相应增加;提高树脂含量,玻璃钢比重下降;提高树脂固化cnfrp.net程度。玻璃钢比重要有所增加,这是因为固化过程中树脂的体积要发生收缩。
一般玻璃钢的比重为1.5-2.0碳纤维复合材料为1.3-1.6 ;芳纶纤维复合材料为1.2-1.4 。
    玻璃钢是一种非均质材料。由于纤维和树脂在玻璃钢材料内分布不均匀,因此虽然是同一块材料,但由于取样部位不同,测得的玻璃钢的比重也不尽相同。我们所说的比重是指玻璃钢试样的平均比重。
    玻璃钢的比重可以由纤维比重、树脂比重和含量按下式进行计算:


   (三)玻璃钢比重测试方法
    玻璃钢的比重(包括碳纤维和芳纶纤维复合材料的比重)应按国标GB1463-78 规定进行,其试验内容可分为下述三个步骤:
1.试验条件选择及cnfrp.net试样制造
    玻璃钢的比重一般是在室温下进行测定。试验所用的仪器和材料为:
   (1)感量不大于0.001 克的分析天平。
   (2)悬丝―――直径小于0.15 毫米的金属丝或发丝。
   (3)烧杯和支架。
   (4)蒸馏水等。
    试样按随机抽样法取样,每个试样重1-10克,每组试样不少于3个。
    2.试验
    做玻璃钢比重试验前,对试样应进行外观检查及预处理。预处理是将试样用软布擦净后(可蘸有对玻璃钢无腐蚀作用的溶剂),按下列三种方法任选一种进行处理:
(1)室温干燥器放置24 小时。
(2)70℃ 干燥4 小时后放入干燥器内冷却至室温。
(3)105 ℃干燥1 小时后放入干燥器内冷却至室温。
    处理后的试样分别在空气中和悬挂在蒸馏水中称量。在蒸馏水中称重时,应先称悬丝重量,并注意试样表面不应附有气泡,试样在水中浸渍时间不能cnfrp.net超过1分钟。测量蒸馏水温度。测试结果应作详细记录。
3.计算
    玻璃钢的比重,根据测试结果按下式计算


    试验结果以每组试样的算术平均值表示,取三位有效数字。