玻璃钢主要物理性能检测:空隙率
一、空隙率
玻璃钢的空隙率是指材料体积内部空隙占有的百分率。实践证明,比较致密的玻璃钢www.cnfrp.net的孔隙率一般为0.5-6% 。
玻璃钢空隙率的数学表示式为:

(一)空隙的种类及产生原因
玻璃钢中的空隙分为开孔和闭孔两种。所谓开孔,就是空隙在玻璃钢中彼此串通,并与外界相连,所谓闭孔,就是指空隙在玻璃钢中独立存在,彼此不相串通。也不与外界相通。
玻璃钢中的空隙有三部分组成:
1. 树脂中的空隙。这种空隙形成的原因,主耀是由于树脂固化过程www.cnfrp.net中热收缩和低分子化合物排出,使树脂固化体中出现微裂纹和空隙。热收缩产生的微裂纹有可能串通,但排出低分子化合物往往形成闭孔空隙。
2.纤维中的空隙。不论是哪一种纤维,在其制造过程中总会存在数量不等,尺寸不同的微裂纹。这些微裂纹不可能被树脂浸透,因此,它将全部保留在制成的玻璃钢中,这种孔隙多为闭孔式。
3.树脂一纤www.cnfrp.net维界面空隙。界面孔隙的存在,主要取决于树脂对纤维的粘接和浸润,因此,树脂的浸润性,纤维表面处理及施加成型压力情况等,是空隙存在的主要影响因素。一般来讲,选用浸润性好,挥发物含量少的树脂,对纤维表面进行化学处理及施加适当的成型压力,是减少玻璃钢中空隙含量的有效途径。
(二)研究空隙率的意义
1. 测试玻璃钢的空隙率至少有以下两个作用。估计玻璃钢的吸水程度由于玻璃钢中存在着闭孔空隙,在测试吸水率时,很难测得其饱和状态,即使达到了饱和程度,也无法鉴别。而当知道玻璃钢的空隙率后,不但能够计算出它的吸水速度和吸水度,而且能估算出在不同湿态下玻璃钢的物理机械性能等。
2.进行质量分级
玻璃钢中的空隙率含量,对www.cnfrp.net玻璃钢的各种性能都有影响。一般来讲,空隙率含量高的玻璃钢,其质地松疏,易被水侵蚀,故电性能变坏,强度降低,易变形,不耐老化及使用寿命短等,低空隙率的玻璃钢,质地密实,不易被水浸透,故各项性能都较前者优异。
空隙率对玻璃钢强度的影响可以以下两方面进行分析。一方面是玻璃钢中存在空隙以后,会造成内部应力集中,使实际承载面积减小,另一方面是玻璃纤维和树脂界面间形成空隙后,树脂不能将接受到的应力传递给纤维,使这些纤维失去实际承载能力。从电学性能来讲,玻璃钢空隙含量高,其吸湿性必然大,小分子带有极性,它不仅降低了玻璃钢的电绝缘性能(这种性能是可逆的),而且能够使玻璃纤维水解破坏,降低强度。
从上面分析来看,我们可以认定,玻璃钢中的空隙含量多少,能在一定程www.cnfrp.net度上反映出玻璃钢本身质量的,优劣,因此,人们可以根据玻璃钢中空隙率所占的百分数,对其质量进行分级。美国对能用玻璃钢的质量鉴别,就是用空隙率含量来分级的(表1-2)。

(三)玻璃钢空隙含量试验方法
玻璃钢空隙含量可按建材部标准JC287-81 规定进行测试。
直接测试玻璃钢空隙含量的方法目前尚未见有报导。
玻璃钢的空隙含量是www.cnfrp.net通过测量玻璃钢组分中的树脂、纤维、玻璃钢密度和树脂在玻璃钢中的含量,经过计算而得到的。试验条件及试样
1.测验玻璃钢www.cnfrp.net空隙含量使用的仪器为:(1)分析天平―――感量为不大于0.001克和0.0001克各一台,前者用于测量比重,后者用于测量玻璃钢中的树脂含量;(2)茂福炉;(3)瓷坩埚;(4)发丝;(5)烧杯;(6)干燥器等。
根据JC87-81规定,试样重量为2.5 克,每组试样不少于3 个。测树脂含量的试样厚度不大于5毫米。
2.试验步骤
(1)试样外观检查和预处理。其方法和内容与玻璃钢比重试验相同;
(2)按节中的方法对玻璃钢的密度(比重)进行测试;
(3)分别测定玻璃钢组分中的树脂和纤维增强材料密度。树脂的密度可参考树脂浇注体密度试验方法进行试验,树脂浇注体中必须没有气泡,而且要和玻璃钢中树脂的固化时间、温度、压力尽可能相一致。纤维增强材料的密度试验是先将增强纤维磨成粉末,然后用比重瓶进行测定。测定时必需排出水中的气泡。
(4)用烧失法测量玻璃钢中的树脂含量。其方法是将已测定密度的试样放入已恒重的坩埚内,然后再进入茂福炉内高温烧失,称重。计算出玻璃钢中的树脂含量。
(5)对于孔状试样,则要用密度和用量皆为已知的石蜡对其表面进行密封处理,并用修正过的密度公式进行计算。
3.计算
玻璃钢空隙含量按下式计算:










































