玻璃鋼復合材料應用漸入佳境

開通不久的京廣高鐵線讓廣大乘客耳目一新：全新“火箭式”車頭，通過隔音地板、高防聲車窗、高隔聲內風檔、車地板結構等多種新材料、新技術應用，其中包括玻璃鋼復合材料，不僅實現了輕量化，而且實現了時速300公里車內噪聲水平不超過66分貝的目標，遠低于飛機艙內噪聲。

為什么會有這么神奇的效果？“玻璃鋼復合材料最大的優勢是可優化設計每個特定要求的產品，最大限度保證產品的可靠性和降低成本；除此外，玻璃鋼復合材料具有耐磨、導電、屏蔽、吸波、透波、絕緣、防腐、透光等各類優異性能。”中國復合材料學會科技發展與咨詢委員會委員、中國不飽和聚酯樹脂行業協會副秘書長趙鴻漢說。

據悉，在電子信息材料中，環氧基玻璃鋼復合材料占據絕對優勢；游艇、漁船、救生艇、各類高速工作艇等，環氧乙烯基和不飽和樹脂基玻璃鋼復合材料占了絕對優勢；在城鄉給排水工程、海水淡化工程、反滲透膜水處理和化工防腐工程，大口徑玻璃鋼管道和儲罐占了絕對優勢；當今低碳經濟中突出輕量化裝備的汽車工業、高速鐵路和輕軌地鐵產業，玻纖增強熱塑性塑料、酚醛基、環氧基、不飽和樹脂基玻璃鋼復合材料占有了絕對優勢；當今建筑節能中外墻保溫材料，工業脫硫、脫氮，廢水、廢氣、粉塵等處理，玻璃纖維和玻璃棉各類制品在與其它新材料競爭中占有一定的優勢；新能源風力發電配套的各類葉片，環氧基和不飽和樹脂基玻璃鋼復合材料占有絕對優勢，業界已在5MW、6MW風電葉片中嘗試制造了70多米的風機葉片。

趙鴻漢表示，近10年來，各類高性能玻璃纖維的開發，高性能玻纖表面處理技術的突破，高性能基體樹脂和塑料新品種的出現，各類玻璃鋼復合材料黏結用結構膠的層出不窮，使玻璃鋼復合材料突現新的飛躍。近幾年，玻璃鋼復合材料在加工裝備領域取得了一系列重要進展，如預浸機、鋪帶機、復合材料全自動液壓機、LFTD生產線、高壓注漿機、LRTM抽真空灌注機、多層復合機等，值得一提的是CAD等（計算機輔助設計工具）的介入和先進加工技術的開發，使得玻璃鋼復合材料的競爭力不斷增加，應用領域不斷擴大，除用于結構材料外，擴展到功能材料領域。

數據顯示，改革開放前，我國熱固性樹脂產量不足10萬噸，玻纖增強塑料的應用寥寥無幾。30年后，我國熱固性樹脂應用需求量達到了250萬噸左右，玻璃纖維國內需求量達到200萬噸左右，其中用于增強熱塑性樹脂的玻纖用量超過了20萬噸。全球高性能纖維如碳纖維、開芙拉纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維、陶瓷纖維等也從高端軍事、航天航空領域向民用領域進發，但這些高性能纖維的全球需用量目前僅在8萬噸左右，與全球玻璃纖維需用量相比是1/60；在我國的比例是1/200。趙鴻漢認為：“從這些數據中得出兩個結論，玻璃鋼復合材料在與其他新材料的市場競爭和角逐中，依然支撐和配套著當代制造業的轉型升級；玻璃鋼復合材料的持續創新是未來與其他新材料性價比競爭的關鍵。”

業內人士普遍的觀點是，當前，在玻璃鋼復合材料的深入應用中，困擾企業的是產品設計的滯后。多少年來，使其打入其他常規材料的領域，試圖代替其他材料而一爭高低的所謂代“鋼代木”，造成產品的功能性發揮不足，材料堆積和浪費，特別是對次承重和承重結構的產品“依樣畫葫蘆”，這一現象將會被當前普遍采用的抽真空灌注成型工藝所“擊破”。一件大型異型玻璃鋼制品經過3D造型設計、模具設計、制品厚度和芯材設計、流道布控設計及玻纖鋪成受力設計后，通過抽真空灌注達到了“一氣呵成”，制品真正達到了輕質、高強、高附加值。就樹脂用量來講，將近要減少原來的四分之一。解剖抽真空成型工藝，從材料的角度來看，低黏度、高強度、耐疲勞低放熱峰的樹脂成為今后開發的課題，玻纖及多軸向織物成為承重負荷的主體而獲得優異性能的結構，而高強度、高模量、耐疲勞的高性能玻纖成為重要選擇。這樣的材料和結構組成的玻璃鋼制品，才能認為是先進玻璃鋼復合材料，才能去迎擊傳統市場的節能減排和新興市場的開發，從根本上避開了無序競爭，以質取勝，實現從制造價格優勢到制造價值優勢的轉變。要實現這個轉變，就是要通過設計提高制品的高技術含量。

趙鴻漢等業內專家認為，在當前，要看到現代市場上的價格競爭，已經是建立在非價格競爭優勢基礎之上的。這種競爭是針對滿足消費者在產品質量、品牌、技術水平、售后服務、企業形象等差異化消費需求的基礎上進行的價格競爭。這與市場上所進行的不計成本的價格戰有著天壤之別。當前，在與高性能材料的市場競爭中，要立足自身創新，又要“東張西望”，把脈各種新材料市場走勢，實現與高性能復合材料互動優勢，互為補充，推進玻璃鋼復合材料成為當代工業重要的輕量化功能化材料之一，又不失為一種戰略性新材料。