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膜结构的膜材种类及其性能

文章出处:哈佛膜结构网人气:发表时间:2018-05-23 08:59:03【

 一篇详细的膜结构膜材介绍来啦,与传统结构不同,膜结构以柔性的薄膜和索为主要受力材料。要进行膜结构工程设计,必须了解其材料;在方案建议阶段,也需要就可供选择的材料作出比较并给出建议。

 
        膜材的种类及其性能
 
        用于建筑工程的薄膜材料可以分为织物类膜材和非织物类膜材两大类。其中织物类膜材常用的有 PVC 涂层覆盖聚酯纤维织物(以下简称 PVC 膜材)以及 PTFE 涂层覆盖玻璃纤维织物(以下简称 PTF膜材);非织物类膜材则以 ETFE 薄膜最具代表性和竞争性。
 
        织物类膜材的构造
 
        织物类膜材由织物基层加表面涂层复合而成,基层提供材料以强度等力学性能,涂层则提供防火、防老化等物理及化学性能。常用的基层材料有聚酯纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维等;常用的涂层材料则有聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE, 俗称 Teflon)、硅酮及聚酰胺等
        PVC 涂层覆盖聚酯纤维膜材的性能
 
        PVC 膜材的主要性能指标如下:
 
        a. 颜色及透光性能:有多种颜色可供选择,透光率在 8%-16%之间;
 
        b. 寿命及稳定性能:寿命为 10-15 年,PVC 涂层受紫外线影响将逐步老化;
 
        c. 防火性能:阻燃材料;
 
        d. 自洁性能:自洁性能一般,随着 PVC 涂层的老化,表面会泛黄、积尘、起斑点甚至涂层脱落,
 
        在强紫外线照射地区尤为明显;
 
        e. 可加工性能:柔软、可折断,可加工性能好;可采用高频焊接融合。
 
        PTFE 涂层覆盖玻璃纤维膜材的性能
 
        PTFE 膜材的主要性能指标如下:
 
        a. 颜色及透光性能:只有白色一种。PTFE 膜材刚安装时略微呈黄色,随着太阳光的照射,一般在3-6 个月变为纯白色。透光率在 10%-15%之间;
 
        b. 寿命及稳定性能:寿命为 25-30 年,涂层受紫外线影响小,稳定性好;
 
        c. 防火性能:不燃材料;
 
        d. 自洁性能:自洁性能好,雨水即可冲刷表面积尘而保持清洁;
 
        e. 可加工性能:可加工性能一般;可采用高温焊接。
 
        ETFE 膜材
 
        ETFE 是英文 Ethylene Tetra Fluoro Ethylene 的缩写,中文名称为乙烯-四氟乙烯共聚物。用于建筑工程上的 ETFE 膜材是由其生料加工而成的薄膜,非常坚固、耐用,并具有极高的透光性。
 
        ETFE 膜材的性能的主要性能指标如下:
 
        a.厚度:0.05mm - 0.25mm;
 
        b.密度:1.75g/cm 3  左右,以 0.20mm厚的 ETFE膜材为例,其质量约 350g/m 2 ;
 
        c.颜色:透明、白色,可印制成各种颜色的图案;
 
        c.透光率:单层透明膜材的透光率高达 95%,白色膜材为 50~55%;
 
        d.防火性能: ETFE 为阻燃材料;
 
        e.耐久性:使用年限达 25 年以上;
 
        f.抗拉强度:大于 40Mpa;
 
        g.破断伸长率:达 300%以上。
 
        ETFE材料本身的抗拉强度并不低,但由于做成的膜材很薄,以单层张拉方式应用于膜结构时,结构的跨度要比应用织物类膜材的结构来得小。通常 ETFE 膜材以多层气垫的形式出现于建筑物中。
        
        TENARA 膜材
 
        正如商标名 Teflon 已成为 PTFE 膜材的代名词一样,TENARA 其实也是一种膜材的商标。所不同的是,在通常所说的 PTFE 膜材中 PTFE 只是涂层,其基层多为玻璃纤维织物;而 TENARA 膜材则是连基层也为 PTFE。与 PTFE 涂层膜材相比,TENARA 膜材更薄、更柔软,强度更高,透光率更是高达 40%。
 
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