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玻璃纖維的特點、分類及應用

山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2020-12-17

摘要
  玻璃纖維(英文原名為:glass fiber或fiberglass )是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料,種類繁多,優(yōu)點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好,機械強度高,但缺點是性脆,耐磨性較差。它是

  玻璃纖維(英文原名為:glass fiber或fiberglass )是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料,種類繁多,優(yōu)點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好,機械強度高,但缺點是性脆,耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝制造成的,其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米,相當于一根頭發(fā)絲的 1/20-1/5 ,每束纖維原絲都由數百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作復合材料中的增強材料,電絕緣材料和絕熱保溫材料,電路基板等國民經濟各個領域。

  性質

  玻璃纖維作為強化塑料的補強材料應用時,最大的特征是抗拉強度大。抗拉強度在標準狀態(tài)下是6.3~6.9 g/d,濕潤狀態(tài)5.4~5.8 g/d。密度2.54。耐熱性好,溫度達300℃時對強度沒影響。有優(yōu)良的電絕緣性,是高級的電絕緣材料,也用于絕熱材料和防火屏蔽材料。一般只被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。

  主要成分

  其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等,根據玻璃中堿含量的多少,可分為無堿玻璃纖維(氧化鈉0%~2%,屬鋁硼硅酸鹽玻璃)、中堿玻璃纖維(氧化鈉8%~12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃)和高堿玻璃纖維(氧化鈉13%以上,屬鈉鈣硅酸鹽玻璃)。

  特點

  原料及其應用:玻璃纖維比有機纖維耐溫高,不燃,抗腐,隔熱、隔音性好,抗拉強度高,電絕緣性好。但性脆,耐磨性較差。用來制造增強塑料(見彩圖)或增強橡膠,作為補強材玻璃纖維具有以下之特點,這些特點使玻璃纖維之使用遠較其他種類纖維來得廣泛,發(fā)展速度亦遙遙領先其特性列舉如下:

  (1)拉伸強度高,伸長小(3%)。

  (2)彈性系數高,剛性佳。

  (3)彈性限度內伸長量大且拉伸強度高,故吸收沖擊能量大。

  (4)為無機纖維,具不燃性,耐化學性佳。

  (5)吸水性小。

  (6)尺度安定性,耐熱性均佳。

  (7)加工性佳,可作成股、束、氈、織布等不同形態(tài)之產品。

  (8)透明可透過光線。

  (9)與樹脂接著性良好之表面處理劑之開發(fā)完成。

  (10)價格便宜。

  (11)不易燃燒,高溫下可熔成玻璃狀小珠。

  材料分類

  玻璃纖維按形態(tài)和長度,可分為連續(xù)纖維、定長纖維和玻璃棉;按玻璃成分,可分為無堿、耐化學、高堿、中堿、高強度、高彈性模量和耐堿(抗堿)玻璃纖維等。

  生產玻璃纖維的主要原料是:石英砂、氧化鋁和葉蠟石、石灰石、白云石、硼酸、純堿、芒硝、螢石等。生產方法大致分兩類:一類是將熔融玻璃直接制成纖維;一類是將熔融玻璃先制成直徑20mm的玻璃球或棒,再以多種方式加熱重熔后制成直徑為 3~80μm的甚細纖維。通過鉑合金板以機械拉絲方法拉制的無限長的纖維,稱為連續(xù)玻璃纖維,通稱長纖維。通過滾筒或氣流制成的非連續(xù)纖維,稱為定長玻璃纖維,通稱短纖維。

  玻璃纖維按組成、性質和用途,分為不同的級別。按標準級規(guī)定(見表),E級玻璃纖維使用最普遍,廣泛用于電絕緣材料;S級為特殊纖維。

  應用領域

  玻璃纖維制品被廣泛應用于國民經濟的各個領域,其中電子、交通和建筑是最主要的三大應用領域,也代表了世界玻纖產業(yè)在未來幾年的發(fā)展趨勢。

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