提要：绍介了由材料性能尝试取得的蝉联玻璃纤维加强复合材料的力学性能，涵盖沿各个不一样方向的拉伸、压缩、剪切、屈曲等性能参变量，并根据这些个性能参变量，研讨蝉联纤维加强玻璃钢球阀的预设要领，导出其周密预设公式。经过付材料组成及制备工艺施行改进，要得预设出的玻璃钢球阀较国内平常的的玻璃钢球阀力学性能更为优秀。

  网站关键词：玻璃钢球阀;蝉联玻璃纤维;力学性能  不锈钢球阀

  1 大略叙述

  长时期以来，在化工、燃料、医疗药品和食物等工业部门中，扼制、输送媒介管路上的耐腐蚀阀门普通都认为合适而使用不锈钢、洋瓷、硅铁、瓷陶和聚四氟乙烯等耐腐蚀材 料，玻璃钢是近 50 积年来进展迅疾的一种复合材料。玻璃钢是以玻璃纤维作加强材料、合一天到晚然树脂作粘结剂的加强分子化合物塑料。随着我国玻璃钢事业的进展，作为分子化合物塑料基的加强材料，已由玻璃 纤维扩张到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧气化铝纤维和碳化硅纤维等。因为玻璃钢相对其它材料具备更加良好的耐化学媒介腐蚀性，玻璃钢制管道和阀门已获得广泛 应用。普通的不锈钢阀门在高温盐酸和酸碱交替条件下是不可以运用的，在价钱上玻璃钢阀门只有相同尺寸不锈钢阀门的 1/3 左右。

  2 剖析

  到现在为止国内玻璃钢球阀所用材料的基体天然树脂大部分认为合适而使用改性酚醛天然树脂，加强纤维普通都认为合适而使用短切纤维。这么的玻璃钢球阀只能在 PN6 的工况下运用，大大限止了应用范围，使玻璃钢良好的耐腐蚀性能得不到允分施展。为了满意七十二行一天比一天提高的阀门运用需要和各种严酷刻薄运用背景的需求，务必 对现存玻璃钢阀门的材料想到制造工艺施行改进，使其适合使用于更高压力范围。本文首先对蝉联玻璃纤维加强玻璃钢的材料力学性能施行尝试研讨，在已知玻璃钢材料性 能参变量的基础上导出玻璃钢球阀的预设要领。

  3 球阀材料选用

  到现在为止国内用于制作阀门的玻璃钢基体材料主要以环氧气和酚醛两类天然树脂 (涵盖其改性品种，如：聚乙烯醇缩丁醛改性酚醛、二甲苯甲醛天然树脂改性酚醛、环氧气酚醛等)为主，聚醋玻璃钢阀和改性峡喃天然树脂玻璃钢阀也有小量出产。作为加强 材料的玻璃纤维也方式各异，但限于模型压成成型工艺，主要认为合适而使用短切纤维加强方式。短玻纤加强的复合材料性能不高，各种玻璃钢阀的办公温度最大限度普通为 120~140℃，办公压力为 0.8~1.0MPa。这个办公压力范围仅相当于低压区的办公压力范围。

  本文绍介的球阀用玻璃钢是认为合适而使用蝉联玻璃纤维布作加强体，用乙烯基醋天然树脂(vinyl Ester Resins)作为基体材料的复合材料。蝉联玻璃纤维布加强的玻璃钢具备抗冲击强度好，蠕变小，耐热性好，成型收由大变小等长处。与玻璃钢管道应用条件相类 似，乙烯基天然树脂的耐温、耐腐蚀和加工性能好，常应用于化工设施的防腐尽力照顾。而认为合适而使用蝉联玻璃纤维布代替传统的短切纤维作为加强材料可以大大增长玻璃钢中玻璃 纤维的百分含量和加强效果。玻璃纤维是玻璃钢的主要承力局部，玻璃纤维含量的增长将意味着玻璃钢整身体的力量学性能的提高。

  4 材料力学性能尝试

  4.1 尝试材料

  尝试用材料即复合材料厚板料由蝉联玻璃纤维加强乙烯基天然树脂制成，纤维结构方式与成型工艺过程与新式玻璃钢球阀制造所认为合适而使用的蝉联加强纤维结构和成型工艺条件完全一样，纤维含量也相同。为了易于尝试确认面外(层间)加载条件下复合材料的性能，制造的原材料板料厚度为 60mm。

  4.2 尝试过程

  依据标准要求的尝试用试样的尺寸，制造了 8 组(每组 5 个)试样。

  将试样固定在 CSS 电子万能尝试机上，与载荷传感器、扼制器、功率放大器和计算机等连署并肩办公。沿着面内和面外两个方向，作别割切 5 根试样，共割切 10 根试样。尝试在 25℃ 背景下施行，每组尝试重复五次。

  (l)拉伸尝试

  尝试加载速度为 1mm/min，记录相应的位移一负荷曲线，连署感应器，同时面内拉伸运用 YJY-13B 引伸计记录对应的负荷一变型曲线。经过计算将记录的负荷一变型曲线转化为相应的应力一应变曲线，获得复合材料总体的拉伸弹性模量和拉伸强度。

  (2)压缩尝试

  尝试加载速度为 0.5mm/min，同时记录相应的位移一负荷曲线。压缩尝试加力端是一直径为 80mm 的圆柱体，试样置于圆柱体的核心，经过尝试机横梁的上下移动成功实现对试样加力。将记录的负荷一变型曲线转化为相应的应力一应变曲线后，获得复合材料的压缩弹 性模量和压缩强度。

  (3)屈曲尝试

  尝试加载速度为 1mm/min，试样作为层合梁，施行横向三点屈曲尝试，同时记录相应的核心位移一负荷曲线。经过计算将记录的负荷一变型曲线转化为相应的应力一应变曲线，获得复合材料的屈曲弹性模量和屈曲强度。

  (4)剪切尝试

  加载速度为 0.5mm/min，同时记录相应的位移一负荷曲线。经过计算将记录的负荷一变型曲线转化为相应的应力一应变曲线，获得复合材料的剪切强度。

  4.3 尝试最后结果

  从尝试测得的蝉联纤维加强复合材料的面内材料性能最后结果均匀值可以看出，认为合适而使用蝉联纤维加强的玻璃钢的力学性能较用短切纤维加强的玻璃钢有显著的提高， 面内拉伸强度与短切纤维加强玻璃钢拉伸强度相形，增长两倍之多。这是因为作为玻璃钢加强材料的纤维是玻璃钢的主要承力局部，认为合适而使用蝉联纤维加强往后，纤维的 百分含量可高达 70 百分之百，而短切纤维加强玻璃钢的纤维含量仅有 40百分之百 左右。当然，玻璃钢的力学性能还和其它因素相关，譬如天然树脂的品类等。不锈钢球阀

  5 结束语

  经过改进玻璃钢的材料组成和制造工艺，提高了玻璃钢的整身体的力量学性能，克服了短切玻璃纤维加强玻璃钢脆性大的欠缺。经壳体尝试，按 PN6 预设的玻璃钢球阀至少可以在 PN25 的工况下安全运用。开拓了玻璃钢球阀的运用范围，使玻璃钢球阀的耐腐蚀性能得以充分施展。