提要：紹介了由材料性能?chē)L試取得的蟬聯(lián)玻璃纖維加強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能，涵蓋沿各個(gè)不一樣方向的拉伸、壓縮、剪切、屈曲等性能參變量，并根據(jù)這些個(gè)性能參變量，研討蟬聯(lián)纖維加強(qiáng)玻璃鋼球閥的預(yù)設(shè)要領(lǐng)，導(dǎo)出其周密預(yù)設(shè)公式。經(jīng)過(guò)付材料組成及制備工藝施行改進(jìn)，要得預(yù)設(shè)出的玻璃鋼球閥較國(guó)內(nèi)平常的的玻璃鋼球閥力學(xué)性能更為優(yōu)秀。

  網(wǎng)站關(guān)鍵詞：玻璃鋼球閥;蟬聯(lián)玻璃纖維;力學(xué)性能  不銹鋼球閥

  1 大略敘述

  長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)，在化工、燃料、醫(yī)療藥品和食物等工業(yè)部門(mén)中，扼制、輸送媒介管路上的耐腐蝕閥門(mén)普通都認(rèn)為合適而使用不銹鋼、洋瓷、硅鐵、瓷陶和聚四氟乙烯等耐腐蝕材 料，玻璃鋼是近 50 積年來(lái)進(jìn)展迅疾的一種復(fù)合材料。玻璃鋼是以玻璃纖維作加強(qiáng)材料、合一天到晚然樹(shù)脂作粘結(jié)劑的加強(qiáng)分子化合物塑料。隨著我國(guó)玻璃鋼事業(yè)的進(jìn)展，作為分子化合物塑料基的加強(qiáng)材料，已由玻璃 纖維擴(kuò)張到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧氣化鋁纖維和碳化硅纖維等。因?yàn)椴Ａт撓鄬?duì)其它材料具備更加良好的耐化學(xué)媒介腐蝕性，玻璃鋼制管道和閥門(mén)已獲得廣泛 應(yīng)用。普通的不銹鋼閥門(mén)在高溫鹽酸和酸堿交替條件下是不可以運(yùn)用的，在價(jià)錢(qián)上玻璃鋼閥門(mén)只有相同尺寸不銹鋼閥門(mén)的 1/3 左右。

  2 剖析

  到現(xiàn)在為止國(guó)內(nèi)玻璃鋼球閥所用材料的基體天然樹(shù)脂大部分認(rèn)為合適而使用改性酚醛天然樹(shù)脂，加強(qiáng)纖維普通都認(rèn)為合適而使用短切纖維。這么的玻璃鋼球閥只能在 PN6 的工況下運(yùn)用，大大限止了應(yīng)用范圍，使玻璃鋼良好的耐腐蝕性能得不到允分施展。為了滿(mǎn)意七十二行一天比一天提高的閥門(mén)運(yùn)用需要和各種嚴(yán)酷刻薄運(yùn)用背景的需求，務(wù)必 對(duì)現(xiàn)存玻璃鋼閥門(mén)的材料想到制造工藝施行改進(jìn)，使其適合使用于更高壓力范圍。本文首先對(duì)蟬聯(lián)玻璃纖維加強(qiáng)玻璃鋼的材料力學(xué)性能施行嘗試研討，在已知玻璃鋼材料性 能參變量的基礎(chǔ)上導(dǎo)出玻璃鋼球閥的預(yù)設(shè)要領(lǐng)。

  3 球閥材料選用

  到現(xiàn)在為止國(guó)內(nèi)用于制作閥門(mén)的玻璃鋼基體材料主要以環(huán)氧氣和酚醛兩類(lèi)天然樹(shù)脂 (涵蓋其改性品種，如：聚乙烯醇縮丁醛改性酚醛、二甲苯甲醛天然樹(shù)脂改性酚醛、環(huán)氧氣酚醛等)為主，聚醋玻璃鋼閥和改性峽喃天然樹(shù)脂玻璃鋼閥也有小量出產(chǎn)。作為加強(qiáng) 材料的玻璃纖維也方式各異，但限于模型壓成成型工藝，主要認(rèn)為合適而使用短切纖維加強(qiáng)方式。短玻纖加強(qiáng)的復(fù)合材料性能不高，各種玻璃鋼閥的辦公溫度最大限度普通為 120~140℃，辦公壓力為 0.8~1.0MPa。這個(gè)辦公壓力范圍僅相當(dāng)于低壓區(qū)的辦公壓力范圍。

  本文紹介的球閥用玻璃鋼是認(rèn)為合適而使用蟬聯(lián)玻璃纖維布作加強(qiáng)體，用乙烯基醋天然樹(shù)脂(vinyl Ester Resins)作為基體材料的復(fù)合材料。蟬聯(lián)玻璃纖維布加強(qiáng)的玻璃鋼具備抗沖擊強(qiáng)度好，蠕變小，耐熱性好，成型收由大變小等長(zhǎng)處。與玻璃鋼管道應(yīng)用條件相類(lèi) 似，乙烯基天然樹(shù)脂的耐溫、耐腐蝕和加工性能好，常應(yīng)用于化工設(shè)施的防腐盡力照顧。而認(rèn)為合適而使用蟬聯(lián)玻璃纖維布代替?zhèn)鹘y(tǒng)的短切纖維作為加強(qiáng)材料可以大大增長(zhǎng)玻璃鋼中玻璃 纖維的百分含量和加強(qiáng)效果。玻璃纖維是玻璃鋼的主要承力局部，玻璃纖維含量的增長(zhǎng)將意味著玻璃鋼整身體的力量學(xué)性能的提高。

  4 材料力學(xué)性能?chē)L試

  4.1 嘗試材料

  嘗試用材料即復(fù)合材料厚板料由蟬聯(lián)玻璃纖維加強(qiáng)乙烯基天然樹(shù)脂制成，纖維結(jié)構(gòu)方式與成型工藝過(guò)程與新式玻璃鋼球閥制造所認(rèn)為合適而使用的蟬聯(lián)加強(qiáng)纖維結(jié)構(gòu)和成型工藝條件完全一樣，纖維含量也相同。為了易于嘗試確認(rèn)面外(層間)加載條件下復(fù)合材料的性能，制造的原材料板料厚度為 60mm。

  4.2 嘗試過(guò)程

  依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求的嘗試用試樣的尺寸，制造了 8 組(每組 5 個(gè))試樣。

  將試樣固定在 CSS 電子萬(wàn)能?chē)L試機(jī)上，與載荷傳感器、扼制器、功率放大器和計(jì)算機(jī)等連署并肩辦公。沿著面內(nèi)和面外兩個(gè)方向，作別割切 5 根試樣，共割切 10 根試樣。嘗試在 25℃ 背景下施行，每組嘗試重復(fù)五次。

  (l)拉伸嘗試

  嘗試加載速度為 1mm/min，記錄相應(yīng)的位移一負(fù)荷曲線(xiàn)，連署感應(yīng)器，同時(shí)面內(nèi)拉伸運(yùn)用 YJY-13B 引伸計(jì)記錄對(duì)應(yīng)的負(fù)荷一變型曲線(xiàn)。經(jīng)過(guò)計(jì)算將記錄的負(fù)荷一變型曲線(xiàn)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的應(yīng)力一應(yīng)變曲線(xiàn)，獲得復(fù)合材料總體的拉伸彈性模量和拉伸強(qiáng)度。

  (2)壓縮嘗試

  嘗試加載速度為 0.5mm/min，同時(shí)記錄相應(yīng)的位移一負(fù)荷曲線(xiàn)。壓縮嘗試加力端是一直徑為 80mm 的圓柱體，試樣置于圓柱體的核心，經(jīng)過(guò)嘗試機(jī)橫梁的上下移動(dòng)成功實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣加力。將記錄的負(fù)荷一變型曲線(xiàn)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的應(yīng)力一應(yīng)變曲線(xiàn)后，獲得復(fù)合材料的壓縮彈 性模量和壓縮強(qiáng)度。

  (3)屈曲嘗試

  嘗試加載速度為 1mm/min，試樣作為層合梁，施行橫向三點(diǎn)屈曲嘗試，同時(shí)記錄相應(yīng)的核心位移一負(fù)荷曲線(xiàn)。經(jīng)過(guò)計(jì)算將記錄的負(fù)荷一變型曲線(xiàn)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的應(yīng)力一應(yīng)變曲線(xiàn)，獲得復(fù)合材料的屈曲彈性模量和屈曲強(qiáng)度。

  (4)剪切嘗試

  加載速度為 0.5mm/min，同時(shí)記錄相應(yīng)的位移一負(fù)荷曲線(xiàn)。經(jīng)過(guò)計(jì)算將記錄的負(fù)荷一變型曲線(xiàn)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的應(yīng)力一應(yīng)變曲線(xiàn)，獲得復(fù)合材料的剪切強(qiáng)度。

  4.3 嘗試最后結(jié)果

  從嘗試測(cè)得的蟬聯(lián)纖維加強(qiáng)復(fù)合材料的面內(nèi)材料性能最后結(jié)果均勻值可以看出，認(rèn)為合適而使用蟬聯(lián)纖維加強(qiáng)的玻璃鋼的力學(xué)性能較用短切纖維加強(qiáng)的玻璃鋼有顯著的提高， 面內(nèi)拉伸強(qiáng)度與短切纖維加強(qiáng)玻璃鋼拉伸強(qiáng)度相形，增長(zhǎng)兩倍之多。這是因?yàn)樽鳛椴Ａт摷訌?qiáng)材料的纖維是玻璃鋼的主要承力局部，認(rèn)為合適而使用蟬聯(lián)纖維加強(qiáng)往后，纖維的 百分含量可高達(dá) 70 百分之百，而短切纖維加強(qiáng)玻璃鋼的纖維含量?jī)H有 40百分之百 左右。當(dāng)然，玻璃鋼的力學(xué)性能還和其它因素相關(guān)，譬如天然樹(shù)脂的品類(lèi)等。不銹鋼球閥

  5 結(jié)束語(yǔ)

  經(jīng)過(guò)改進(jìn)玻璃鋼的材料組成和制造工藝，提高了玻璃鋼的整身體的力量學(xué)性能，克服了短切玻璃纖維加強(qiáng)玻璃鋼脆性大的欠缺。經(jīng)殼體嘗試，按 PN6 預(yù)設(shè)的玻璃鋼球閥至少可以在 PN25 的工況下安全運(yùn)用。開(kāi)拓了玻璃鋼球閥的運(yùn)用范圍，使玻璃鋼球閥的耐腐蝕性能得以充分施展。