【概要描述】大連水處理設備復合材料的一個顯著特征是性能的可設計性，即通過基體組份體系的選擇到增強材料的結構設計，來達到設計復合材料性能的目的。纖維材料的方向與數量，可根據受力情況進行調變，以最大程度提高結構的承載能力。如纖維纏繞工藝中，纏繞角設計為54°44″，即可實現軸向與環向的等強度。如此設計的復合材料，因為是根據受力模型設計的，所以復合材料的力學性能具有各向異性的特點（金屬材料的力學性能呈現的是各向同性），如果對復合材料進行二次機械加工，如鉆孔、開槽等等，所獲得的加工表面質量就不盡如人意，主要表現在刃具的切削方向與纖維排布方向對表面質量的獲得有著直接的影響，所獲得的加工表面如果作為非功能面，則能滿足要求；如果將加工獲得的表面，例如將鉆削獲得的表面做密封面，在高壓狀態下（比如在1000psi壓力等級的時候），則密封面的表面質量滿足不了功能上的要求。如何既能保持復合材料的高力學性能，又能獲得高質量的密封表面呢？FRP/塑料復合管道的結構原理為我們提供了很好的借鑒。FRP/塑料復合管道是利用塑料的高密封性、韌性、高質量的表面狀態來做復合管的內襯功能層，利用FRP材料的高比強度、高比模量及性能的可設計性來做復合管的結構承載層。由此獲得的FRP/塑料復合管，其高質量的表面、高密封性這部分功能由塑料內襯層來承擔，所需的強度、剛度這部分功能由FRP結構承載層來承擔，兩種材料在性能上取長補短，產生協同效應，將彼此性能上的長處充分發揮出來。塑料內襯層的拉伸強度一般為20-55MPa，遠低于FRP拉伸強度150-350MPa，設計時將全部的應力由FRP結構層來承擔，塑料內襯層的強度忽略不計，管道內載荷由塑料內襯層傳遞到FRP結構層，塑料的韌性好，還能起到一定的阻尼作用。

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我公司生產的側聯壓力膜殼的側水口密封面在設計上就借鑒了FRP/塑料復合管道的設計原理。側開口密封面的獲得就是根據復合管道的結構原理設計的，內壓是由內襯層傳遞到結構層。內襯層的強度從理論上講，在內襯層不失穩的前提下（因內襯層較薄，只有2mm左右壁厚，所以不存在失穩的問題），只要內襯層的彈性模量大于橡膠密封圈的彈性模量，即能滿足功能上的需求。事實上橡膠的彈性模量通常為0.0078GPa,塑料的彈性模量通常為2GPa，塑料的彈性模量遠遠大于橡膠的彈性模量,所以結構的可靠性是不存在問題的。通過在側聯壓力膜殼側水口密封面引入塑料內襯層，有效解決了因FRP機加工表面質量不佳而影響產品密封性能的課題。

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• 發布時間：2023-03-15 08:39
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