玻璃纖維增強材料的發展簡史
在玻璃纖維的總產量中,約有70%用作復合材料的增強材料,其中主要用于塑料增強。自70多年前塑料開始使用增強材料以來,玻璃纖維就一直伴隨著塑料工業發展。玻璃纖維與各種樹脂的結合衍生了多種優異性能,開辟了數不清的終用途,使玻璃纖維增強塑料(簡稱玻璃鋼)獲得廣泛公認和迅速增長,成為玻璃纖維的主要市場。與之相對應,玻璃纖維生產企業大多數都制造用作玻璃鋼增強基材的產品。
早的玻璃纖維是大自然的杰作。當強風吹到流動的玻璃態火山熔巖的浪峰上時,風把熔巖牽伸成細纖維狀,并把它們刮到樹上。這些細纖維被鳥類用來加固它們構筑的巢。這種現象在上很多地方都有所發現,顯著的是1906年在夏威夷地區的基拉韋厄火山和維蘇維斯山所觀察到的景象。
后來,古代敘利亞人、希臘人、埃及人等陸續嘗試了用加熱的玻璃棒來拉制玻璃纖維。但這些玻璃纖維都只被當作稀奇物和裝飾品,產量極少。直到1937年美國成立了OwensComing玻纖公司,才開始了玻璃纖維的商品化生產。其中連續玻璃纖維被織成布,浸漬清漆,用作電工層壓板。后來玻璃纖維與1935年問世的聚酯樹脂開始了結合,從此誕生了“增強塑料”。
第二次大戰刺激了玻璃纖維增強塑料的發展。一些玻璃鋼產品獲得成功應用,并迅速開發了與之相應的成型方法。因為戰爭需要,批玻璃鋼產品包括防擊穿氣體貯罐、雷達罩、人體愷甲、軍用飛機和陸地運輸用輕重量部件等。
戰后,研發重點從軍用轉到了民用,釣魚竿是批消費產品之一,汽車、船艇產品也陸續占領市場。玻璃纖維、樹脂和成型技術都隨著時代的進步而不斷改進和革新,使玻璃鋼工業得以迅速發展。從20世紀60年代到新千年的開始,美國玻璃鋼平均年增長率為7%(美國的玻璃鋼用量接近總用量的一半),其他大多數地區的年增長率為3%以上。但在幾十年的發展過程中,玻璃鋼工業也隨著總的經濟形勢的變化而變化,經歷了上升和下降的循環。近一次的高峰是在2000年,緊接著在2001年經歷一次嚴重滑坡,隨后在2002年逐漸回升。這種循環是玻璃纖維和玻璃鋼市場的固有現象,與很多產品市場相似,并不會影響此行業的根基。
玻璃鋼的持續發展歸因于它卓越的綜合性能。玻璃鋼具有優良的比強度、剛度、耐氣候性、耐腐蝕性和耐用性;幾乎可設計和塑造成任何所需形狀,可達到任何美學要求;可實現部件整體成型,大大減少組裝零件數量,節省模具費用;同時其制造技術容易掌握,所需投資較小。這些優點吸引了成千上萬的“低技術”入門廠商進入這一領域,共同演繹和推進這一富有生命力的行業。通過不斷創新,玻璃鋼用作工程材料的地位日益穩固,在取代傳統材料,發揮減輕重量、節省能量、集中功能、提高設計靈活性之作用方面成效卓著,成為材料科學的重要分支。
早的玻璃纖維是大自然的杰作。當強風吹到流動的玻璃態火山熔巖的浪峰上時,風把熔巖牽伸成細纖維狀,并把它們刮到樹上。這些細纖維被鳥類用來加固它們構筑的巢。這種現象在上很多地方都有所發現,顯著的是1906年在夏威夷地區的基拉韋厄火山和維蘇維斯山所觀察到的景象。
后來,古代敘利亞人、希臘人、埃及人等陸續嘗試了用加熱的玻璃棒來拉制玻璃纖維。但這些玻璃纖維都只被當作稀奇物和裝飾品,產量極少。直到1937年美國成立了OwensComing玻纖公司,才開始了玻璃纖維的商品化生產。其中連續玻璃纖維被織成布,浸漬清漆,用作電工層壓板。后來玻璃纖維與1935年問世的聚酯樹脂開始了結合,從此誕生了“增強塑料”。
第二次大戰刺激了玻璃纖維增強塑料的發展。一些玻璃鋼產品獲得成功應用,并迅速開發了與之相應的成型方法。因為戰爭需要,批玻璃鋼產品包括防擊穿氣體貯罐、雷達罩、人體愷甲、軍用飛機和陸地運輸用輕重量部件等。
戰后,研發重點從軍用轉到了民用,釣魚竿是批消費產品之一,汽車、船艇產品也陸續占領市場。玻璃纖維、樹脂和成型技術都隨著時代的進步而不斷改進和革新,使玻璃鋼工業得以迅速發展。從20世紀60年代到新千年的開始,美國玻璃鋼平均年增長率為7%(美國的玻璃鋼用量接近總用量的一半),其他大多數地區的年增長率為3%以上。但在幾十年的發展過程中,玻璃鋼工業也隨著總的經濟形勢的變化而變化,經歷了上升和下降的循環。近一次的高峰是在2000年,緊接著在2001年經歷一次嚴重滑坡,隨后在2002年逐漸回升。這種循環是玻璃纖維和玻璃鋼市場的固有現象,與很多產品市場相似,并不會影響此行業的根基。
玻璃鋼的持續發展歸因于它卓越的綜合性能。玻璃鋼具有優良的比強度、剛度、耐氣候性、耐腐蝕性和耐用性;幾乎可設計和塑造成任何所需形狀,可達到任何美學要求;可實現部件整體成型,大大減少組裝零件數量,節省模具費用;同時其制造技術容易掌握,所需投資較小。這些優點吸引了成千上萬的“低技術”入門廠商進入這一領域,共同演繹和推進這一富有生命力的行業。通過不斷創新,玻璃鋼用作工程材料的地位日益穩固,在取代傳統材料,發揮減輕重量、節省能量、集中功能、提高設計靈活性之作用方面成效卓著,成為材料科學的重要分支。










































