玻璃鋼如何檢測熱穩定性能?

玻璃鋼的熱穩定性能對于質量評價、壽命評估具有重要的參考價值。 近些年來,玻璃鋼作為玻璃纖維增強塑料,被廣泛應用在建筑建材、航空航天、海洋環境等領域。

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玻璃鋼如何檢測熱穩定性能?綜述

 

玻璃鋼的熱穩定性能對于質量評價、壽命評估具有重要的參考價值。 近些年來,玻璃鋼作為玻璃纖維增強塑料,被廣泛應用在建筑建材、航空航天、海洋環境等領域。其優異的耐腐蝕性能及力學性能也是它得以推廣使用的關鍵所在。而檢測熱穩定性能對于研究玻璃鋼在不同溫度、腐蝕環境下的材料表現、力學性能變化、微觀結構變化,進一步推算其質量水準及服役壽命。拜恩檢測作為專業玻璃鋼檢測第三方機構,一直致力于玻璃鋼的熱穩定性能測定的研究。

玻璃鋼

玻璃鋼的熱穩定性能主要通過差熱分析法來測定。差熱分析法是在程序控制溫度下,測量試樣與參比物(一種在測量溫度范圍內不發生任何熱效應的物質)之間的溫度差與溫度關系的一種技術。拜恩檢測實驗室使用熱分析儀,通過對不同浸泡時間的玻璃鋼試件進行熱穩定性測試,得到以下TG和DTA曲線。

曲線圖

 50℃下鹽水環境下浸泡60天后的熱失重曲線,試件在300℃開始發生熱分解,372.4℃時分解速度最快。從上表可以看出,腐蝕后,樣品的熱分解溫度降低,材料的熱穩定性降低。這是由乙烯基不飽和聚酯樹脂在浸泡過程中的酯基水解引起的,這使得聚合物鏈段更短,分子量更低。這也充分顯示了鹽水對玻璃鋼的化學腐蝕作用。我們用掃描電子顯微鏡,掃描了玻璃鋼材料在腐蝕前后的表面形貌進行了對比。

斷面形貌對比

腐蝕后的拉伸截面掃描電鏡圖像顯示,浸泡后纖維與樹脂之間存在界面裂紋,發生脫粘和纖維拔出,而拔出的纖維表面光滑,樹脂附著力小,表明纖維與樹脂基體之間的界面附著力因吸水而受損,導致復合材料層間剪切強度降低。這是由于復合材料在高溫環境下,吸收水分后水分的侵入。一方面,玻璃纖維表面的可溶性成分溶解出來,沿著玻璃纖維表面的微裂紋迅速擴散,促進了微裂紋的生長,破壞了玻璃纖維的表面結構。另一方面,它也使基體樹脂膨脹,甚至降解和交聯,溶解一些可溶性添加劑并破壞樹脂的結構。此外,水在界面相微裂紋中的滲透會促進界面裂紋的生長,從而導致界面形貌的變化,降低界面結合強度,最終導致玻璃鋼力學性能的下降。

 

 

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