关键技术分析
①降低玻璃钢材料内部空隙含量技术;
②提高玻璃钢制品在大深度水下湿态强度保留率技术;
③确定提高玻璃钢制品刚度的措施,其中包括采用合理的结构型式;
④降低玻璃钢制品收缩及变形技术。
3.3 玻璃钢材料选择考虑
根据轻外壳使用条件和技术要求中的玻璃钢技术性能指标(干态)要求,结合国内现有船用复合材
料研制应用情况,选择船用高强玻璃钢材料比较合适。高强玻璃钢的一些主要性能均可满足上述的技术
要求,但其弹性模量偏低达不到要求,相差比较大。
欲提高高强玻璃钢材料的弹性模量,可采用下述方法:
①在玻璃纤维增强材料中配置一定比例的碳纤维;
②提高加强筋的刚度,选择合适的结构要素;
③采用模压工艺成型。
如果采用方法①,须作混杂比试验,以便确定碳纤维与高强玻璃纤维的混杂比,但碳纤维与一些低电位金属(如铝、铁)会发生电化学腐蚀;如果采用方法②,须计算所需刚度及加强筋布置;如果采用方法③,须耗费较大资金作金属模具及采用大工作台面的加压设备。本文暂不考虑方法③。根据上述分析,本文采用方法②来提高玻璃钢材料的弹性模量。
树脂基体应选择具有较高韧性,耐水性优良的乙烯基酯树脂,如3201#,411#等。乙烯基酯树脂的特点是:具有不饱和聚酯树脂的优良工艺性,同时还具有环氧树脂高的粘结性能,所以现在一般要求较高的玻璃钢制品,采用该类树脂是比较合适的。
增强材料的选择,由于复合材料的弹性模量较低,如果常温常压下(干态)玻璃钢材料的弹性模量要求在20GPa左右,则可完全采用高模量玻璃布或高强度玻璃布。从铺层角度考虑应选择MW-220或SW-220为宜,织纹为4枚缎,表面浸润剂为JF45。