1.長(cháng)期以來(lái)，在化工、石油、醫藥和食品等工業(yè)部門(mén)中，控制、輸送介質(zhì)管路上的耐腐蝕閥門(mén)一樣平常都采用不銹鋼、琺瑯、硅鐵、陶瓷和聚四氟乙烯等耐腐蝕材料，玻璃鋼是近 50 多年來(lái)發(fā)展敏捷的一種復合材料。玻璃鋼是以玻璃纖維作加強材料、合成樹(shù)脂作粘結劑的加強塑料。隨著(zhù)我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展，作為塑料基的加強材料，已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等。因為玻璃鋼相對其他材料具有更加精良的耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性，玻璃鋼制管道和閥門(mén)已得到廣泛應用。一樣平常的不銹鋼閥門(mén)在高溫鹽酸和酸堿交替條件下是不能使用的，在價(jià)格上玻璃鋼閥門(mén)只有雷同尺寸不銹鋼閥門(mén)的 1/3 左右。

2.目前國內玻璃鋼不銹鋼球閥所用材料的基體樹(shù)脂大多采用改性酚醛樹(shù)脂，加強纖維一樣平常都采用短切纖維。如許的玻璃鋼不銹鋼球閥只能在 PN6 的工況下使用，大大限定了應用范圍，使玻璃鋼精良的耐腐蝕性能得不到允分發(fā)揮。為了知足各行業(yè)日益增加的閥門(mén)使用需求和各種嚴格苛刻使用環(huán)境的必要，必須對現有玻璃鋼閥門(mén)的材料及制作工藝進(jìn)行改進(jìn)，使其適用于更高壓力范圍。本文首先對延續玻璃纖維加強玻璃鋼的材料力學(xué)性能進(jìn)行試驗研究，在已知玻璃鋼材料性能參數的基礎上導出玻璃鋼不銹鋼球閥的設計要點(diǎn)。

3.不銹鋼球閥材料選用

目前國內用于制造閥門(mén)的玻璃鋼基體材料重要以環(huán)氧和酚醛兩類(lèi)樹(shù)脂（包括其改性品種網(wǎng)站建設公司，如：聚乙烯醇縮丁醛改性酚醛、二甲苯甲醛樹(shù)脂改性酚醛、環(huán)氧酚醛等）為主，聚醋玻璃鋼閥和改性峽喃樹(shù)脂玻璃鋼閥也有少量生產(chǎn)。作為加強材料的玻璃纖維也情勢各異，但限于模壓成型工藝，重要采用短切纖維加強情勢。短玻纖加強的復合材料性能不高，各種玻璃鋼閥的工作溫度上限一樣平常為 120~140℃，工作壓力為 0.8~1.0MPa。這個(gè)工作壓力范圍僅相稱(chēng)于低壓區的工作壓力范圍。

4 材料力學(xué)性能試驗

4.1 試驗材料

試驗用材料即復合材料厚板材由延續玻璃纖維加強乙烯基樹(shù)脂制成，纖維結構情勢與成型工藝過(guò)程與新型玻璃鋼 不銹鋼球閥 制作所采用的延續加強纖維結構和成型工藝條件同等，纖維含量也雷同。為了便于試驗確定面外（層間）加載條件下復合材料的性能，制作的原材料板材厚度為 60mm。

4.2 試驗過(guò)程

根據標準要求的試驗用試樣的尺寸，制作了 8 組（每組 5 個(gè)）試樣。

將試樣固定在 CSS 電子全能試驗機上，與負荷傳感器、控制器、功率放大器和計算機等連接共同工作。沿著(zhù)面內和面外兩個(gè)方向，分別切割 5 根試樣，共切割 10 根試樣。試驗在 25℃ 環(huán)境下進(jìn)行，每組試驗重復五次。

（l）拉伸試驗

試驗加載速度為 1mm/min，記錄響應的位移一載荷曲線(xiàn)，連接感應器，同時(shí)面內拉伸使用 YJY-13B 引伸計記錄對應的載荷一變形曲線(xiàn)。通過(guò)計算將記錄的載荷一變形曲線(xiàn)轉化為響應的應力一應變曲線(xiàn)，得到復合材料總體的拉伸彈性模量和拉伸強度。

（2）壓縮試驗

試驗加載速度為 0.5mm/min，同時(shí)記錄響應的位移一載荷曲線(xiàn)。壓縮試驗加力端是一向徑為 80mm 的圓柱體，試樣置于圓柱體的中間，通過(guò)試驗機橫梁的上下移動(dòng)實(shí)現對試樣加力。將記錄的載荷一變形曲線(xiàn)轉化為響應的應力一應變曲線(xiàn)后，得到復合材料的壓縮彈性模量和壓縮強度。

（3）彎曲試驗

試驗加載速度為 1mm/min，試樣作為層合梁成都人事考試，進(jìn)行橫向三點(diǎn)彎曲試驗，同時(shí)記錄響應的中間位移一載荷曲線(xiàn)。通過(guò)計算將記錄的載荷一變形曲線(xiàn)轉化為響應的應力一應變曲線(xiàn)，得到復合材料的彎曲彈性模量和彎曲強度。

4.3 試驗效果

從試驗測得的延續纖維加強復合材料的面內材料性能效果平均值可以看出，采用延續纖維加強的玻璃鋼的力學(xué)性能較用短切纖維加強的玻璃鋼有明顯的提拔，面內拉伸強度與短切纖維加強玻璃鋼拉伸強度相比，進(jìn)步兩倍之多。這是因為作為玻璃鋼加強材料的纖維是玻璃鋼的重要承力部分，采用延續纖維加強以后，纖維的百分含量可高達 70 %，而短切纖維加強玻璃鋼的纖維含量?jì)H有 40% 左右。當然，玻璃鋼的力學(xué)性能還和其他因素有關(guān)，比如樹(shù)脂的種類(lèi)等。

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