玻璃鋼中的增強(qiáng)材料就是玻璃纖維。玻璃纖維是由熔融的玻璃拉成或吹成的無機(jī)纖維材料，其主要化學(xué)成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。制成的纖維有長絲、短絲及絮狀物，直徑一般為3～80微米，最粗也只有頭發(fā)絲那樣粗細(xì)。直徑為10微米的玻璃纖維，抗拉強(qiáng)度為3600兆帕，相當(dāng)于在每平方毫米的截面積上能承受360千克的拉力而不斷。這種強(qiáng)度比高強(qiáng)度鋼還高出2倍。
不是鋼，勝似鋼
剛?cè)嵯酀?jì)的跳高撐桿
你看過撐桿跳高比賽嗎？那真是一種力量與藝術(shù)的完美結(jié)合。只見運(yùn)動(dòng)員雙手緊握撐桿，先是疾速飛跑，當(dāng)跑到橫桿前時(shí)，撐桿觸地，借著助跑的一股沖力，身體騰空而起，如矯健的雄鷹，掠過橫桿，輕輕落在泡沫軟墊上。顯然，在這一過程中，撐桿起到了決定性的作用。你看那撐桿先是彎曲，而且彎的弧度非常大，然后挺直，將運(yùn)動(dòng)員彈向空中。這細(xì)長、神奇的撐桿，它柔中帶剛，又富有彈性，比竹桿強(qiáng)韌，較鋼棒輕巧，真可謂“剛?cè)嵯酀?jì)”。它是用什么材料做的呢？
現(xiàn)在世界上絕大多數(shù)撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員所用的撐桿，都是用玻璃鋼做的。但玻璃鋼是怎樣一種材料？它是怎樣誕生的？玻璃鋼是鋼嗎？玻璃鋼里有玻璃成分嗎？
玻璃鋼是怎樣誕生的
玻璃鋼誕生于本世紀(jì)40年代。那時(shí)，正值第二次世界大戰(zhàn)。戰(zhàn)爭需要大量的武器裝備，迅速發(fā)展的軍事工業(yè)對(duì)材料提出了越來越高的要求。例如，制造飛機(jī)的材料要求密度小而強(qiáng)度高；制造潛艇的材料，既要耐海水腐蝕，又要能防磁，以避開魚雷的襲擊。同一種零件要求同時(shí)具有好幾種優(yōu)異的性能，有時(shí)這些性能看起來是相互矛盾而不能兼有的。顯然，這樣的要求是任何一種單一材料所無法滿足的。于是，人們設(shè)法把兩種或兩種以上的材料結(jié)合起來，讓它們?nèi)￠L補(bǔ)短，相得益彰，制成兼有幾種優(yōu)良性能的新材料，這就是復(fù)合材料。
雖然“復(fù)合”的思想可以追溯到久遠(yuǎn)的古代，但用到人工材料的復(fù)合材料則直到本世紀(jì)上半葉才出現(xiàn)。先是1907年世界上第一家人工合成酚醛樹脂廠建立，接著一大批人工合成樹脂，如脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性樹脂相繼出現(xiàn)。樹脂材料容易成形，比重小，耐磨，耐腐蝕，但它們脆性較大。于是人們用天然纖維與之復(fù)合，產(chǎn)生了最初的含有人工材料的復(fù)合材料。其中天然纖維稱為增強(qiáng)材料，人工合成樹脂稱為基體材料。如在無線電通信設(shè)備和軍事器械中常用的“電木”，就是用木粉、布、紙或其他纖維作為增強(qiáng)材料，經(jīng)浸漬酚醛樹脂層壓而成的復(fù)合材料。
1938年，人們制成了玻璃纖維。到二次大戰(zhàn)，出于軍事的需要，在“比鋁輕，比鋼強(qiáng)”的要求下，人們把玻璃纖維作為增強(qiáng)材料，以一類熱固性樹脂作為基體材料，復(fù)合成了現(xiàn)在所稱的“玻璃鋼”，用于制造飛機(jī)零件。從此以后，人工復(fù)合材料便一發(fā)而不可收，成了當(dāng)前材料技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。
不是鋼的“鋼”
你別望文生義，以為“玻璃鋼”是鋼的一種。鋼是金屬材料，是由鐵和碳這兩種基本元素組成的合金。玻璃鋼中沒有金屬元素，更不是鐵碳合金，它是一種復(fù)合材料。之所以稱它為“玻璃鋼”，是因?yàn)樗哂袖撘话愕膭倧?qiáng)性格，真可謂“不是鋼，勝似鋼”。
玻璃鋼同一切復(fù)合材料一樣，由兩部分材料組成。一部分稱為增強(qiáng)材料，在復(fù)合材料中起骨架作用；另一部分稱為基體材料，在復(fù)合材料中起粘結(jié)作用。
玻璃鋼中的增強(qiáng)材料就是玻璃纖維。玻璃纖維是由熔融的玻璃拉成或吹成的無機(jī)纖維材料，其主要化學(xué)成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。制成的纖維有長絲、短絲及絮狀物，直徑一般為3～80微米，最粗也只有頭發(fā)絲那樣粗細(xì)。直徑為10微米的玻璃纖維，抗拉強(qiáng)度為3600兆帕，相當(dāng)于在每平方毫米的截面積上能承受360千克的拉力而不斷。這種強(qiáng)度比高強(qiáng)度鋼還高出2倍。
我們知道，玻璃是很脆的，不小心掉到地上，“啪”的一聲便粉身碎骨。為什么拉成玻璃纖維后會(huì)有如此高的強(qiáng)度呢？大塊玻璃強(qiáng)度不高，是因?yàn)槠鋬?nèi)部存在許多微裂縫、氣孔和夾雜物等。如果把大塊玻璃比作一塊布滿小洞的破布，把玻璃制成玻璃纖維就相當(dāng)于把這塊破布撕成許多細(xì)小的布條。我們知道，把破布隨意撕成布條時(shí)總是在有洞的地方撕開，這樣，撕下來的布條上小洞就減少了，就變得比破布還結(jié)實(shí)。玻璃纖維比一般玻璃強(qiáng)度高，甚至比鋼還高，道理就在于此。
玻璃鋼用原材料:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐----無色透明酸酐固化劑
玻璃鋼的成分
