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(zhēng)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(lái)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(kāi)魚(yú)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(lái)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(wú)法滿足的。于是，人們?cè)O(shè)法把兩種或兩種以上的材料結(jié)合起來(lái)，讓它們?nèi)￠L(zhǎng)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(shù)脂廠建立，接著一大批人工合成樹(shù)脂，如脲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂相繼出現(xiàn)。樹(shù)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(chēng)為增強(qiáng)材料，人工合成樹(shù)脂稱(chēng)為基體材料。如在無(wú)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(shù)脂層壓而成的復(fù)合材料。玻璃鋼中沒(méi)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(chēng)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(chēng)為增強(qiáng)材料，在復(fù)合材料中起骨架作用；另一部分稱(chēng)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(wú)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(zhǎng)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。

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(kāi)，這樣，撕下來(lái)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。

玻璃鋼的力學(xué)性能可在很大范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于選用的材料不同，增強(qiáng)材料的鋪設(shè)方向和方向差異，可以獲得性能判別很大的復(fù)合材料，如單向玻纖增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度可達(dá)1000MPa以上，比鋼（建筑鋼）的拉伸強(qiáng)度還高，選用碳纖維作增強(qiáng)材料，制得的玻璃鋼彈性模量可以達(dá)到建筑鋼材水平，而其密度卻比鋼材小4～5倍。更為突出的是玻璃鋼在制造過(guò)程中，可以根據(jù)構(gòu)件受力狀況局部加強(qiáng)，這樣既可提高結(jié)構(gòu)的承載能力，又能節(jié)約材料的減輕自重。玻璃鋼的表面光潔，可以配制成各種鮮艷的色彩，也可以制造出不同的花紋和圖案，適宜制造各種裝飾板、大型浮雕及工藝美術(shù)雕塑等。透明玻璃鋼的透光率達(dá)85%以上（與玻璃相似），其最大特點(diǎn)是不易破碎，能承受荷載。用于建筑工程時(shí)可以將結(jié)構(gòu)、圍護(hù)及采光三者綜合設(shè)計(jì)，能夠達(dá)到簡(jiǎn)化采光設(shè)計(jì)，降低工程造價(jià)之目的。

建筑工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有很重要的地位，不論是哪一個(gè)國(guó)家，建筑工業(yè)望遠(yuǎn)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)居住面積、房屋質(zhì)量和娛樂(lè)設(shè)施等提出越來(lái)越高的要求，這就是推動(dòng)建筑工業(yè)改革發(fā)展的動(dòng)力。 建筑工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展方向是：改善施工條件，加快建設(shè)進(jìn)度，降低成本，提高質(zhì)量，節(jié)約能源，減少運(yùn)輸，保護(hù)耕地，保護(hù)環(huán)境和提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等。為了達(dá)到此目的，必須從改善現(xiàn)有的建筑材料和發(fā)展新型建筑材料方向著手。

在建筑工業(yè)中發(fā)展和使用玻璃鋼對(duì)減輕建筑物自重，提高建筑物的使用功能，改革建筑設(shè)計(jì)，加速施工進(jìn)度，降低工程造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益等都十分有利，是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)現(xiàn)代化的必要條件。

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