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纤维增强复合材料FRP的材料构成与特点
作者：华城兴小编 来源：硅酸钙板研发部 发布日期：2019-10-15 浏览次数：2050
正所谓“尺有所长，寸有所短?！泵扛鑫锲纷陨恚加衅涠捞氐挠诺?。那么，纤维增强复合材料FRP，具体有哪些特点呢？同时，其是由什么材料所构成的呢？具体，应用场景，又有哪些呢？下面，就让我们一起来看看！
材料构成：
纤维增强复合材料FRP，英文全称Fiber Reinforced Polymer /Plastics，由纤维材料与基体材料构成。用于建筑结构时，常用的纤维材料有碳纤维、玻璃纤维，基体材料有环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂。
由微观到宏观，首先由极细的纤维丝按一定方向排列或编织为板、布等形式，再与基体材料胶结后形成FRP制品。
FRP特点：
重量轻
FRP的密度约为14-21kN/m3，约为钢的1/6~1/4，亦轻于金属铝。应用于大跨结构中时，可极大减轻结构自重。
强度高
天然物质晶体结构中都有缺陷，材料越细，缺陷越少，强度越高。
碳纤维、玻璃纤维的强度可达钢材的10~20倍，综合考虑纤维和基体的强度差异，FRP材料的强度/重量比通?？纱锔植牡?倍以上，使得FRP大跨结构的极限跨度比传统结构大2~3倍。
成型方便
FRP的生产制作工艺包括拉挤、缠绕、手糊、喷射成型等多种方式。不仅可规?；巫垂嬖虻腇RP制品，更可制作出几乎任意形状的板材用于构筑非线性建筑造型。
便于拆卸组装
FRP具有包括栓接在内的多种连接方式，其材料的轻便性使其更便于拆卸和组装。
耐腐蚀
海边造房子最怕什么？其实是腐蚀，无论是钢材还是混凝土。小i去年去鼓浪屿“考察”，偶然间看到腐蚀后的桥墩，对此深有感触。而FRP可在酸、碱、盐和潮湿环境中长期使用，亦可抵抗除冰盐和空气中盐分的腐蚀。
各向异性
不同于钢、铝等材料各向同性的特点，由于纤维铺设常具有方向性（单向或双向交织），使得FRP在沿纤维和垂直纤维方向力学性能相差较大，属于复合材料力学范畴，力学分析复杂，设计难度较大。
由于层间拉伸/剪切强度低，使得连接部位容易成为构件的薄弱部位，需尽量减少连接，并特别重视连接设计。重要的连接节点可采用钢节点。
应用场景：
从20世纪40年代问世以来，FRP首先被应用于航空航天、军事等领域。以客机为例，客机制造材料中的FRP占比逐年增高，至波音787和空客350均已超过50%（重量比），高于钢、铝、钛等金属及其合金。
随着材料制备成本的降低，FRP也开始走入大众生活，常用的有玻璃纤维增强复合材料GFRP(俗称玻璃钢)、碳纤维增强复合材料CFRP。
GFRP多用于景观雕塑、座椅、垃圾桶、储料罐等，CFRP可用于游艇、汽车、自行车、体育休闲器具等。
