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玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能研究一．原材料1．聚丙烯（polypropylene简称PP）PP是一种热塑性树脂基体，为白色蜡状材料。
聚丙烯的生产均采用齐格勒—纳塔催化剂，以Al(C2H5)3+TiCl4体系在烷烃（汽油）中的浆状液为催化剂，在压力为1.3MPa，温度为100℃的条件下按离子聚合机理反应制得。
聚丙烯的结晶度为70％以上，密度为0.98，透明度大，软化点在165℃左右，脆点—10~20℃，具有优异的介电性能。
热变形温度超过100℃，其强度及刚度均优于聚乙烯，具有突出的耐弯曲疲劳性能、耐化学药品性和力学性能都比较好，吸水率也很低。
因此应用十分广泛，主要用于制造薄膜，电绝缘体，容器等，还可用作机械零件如法兰，接头，汽车零部件等。
2．玻璃纤维(glass fiber简称GF)GF是一种性能优异的无机非金属材料。
成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。
它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺，最后形成各类产品。
玻璃纤维单丝的直径从几个微米到十几米个微米，相当于一根头发丝的1／20—1／5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。
玻璃一般人的观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良的结构用材。
玻璃纤维随其直径变小其强度高。
作为增强材料的玻璃纤维具有以下的特点，这些特点使玻璃纤维的使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先，其特性列举如下：1)拉伸强度高，伸长小(茎3％)。
2)弹性系数高，刚性佳。
3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。
4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。
5)吸水性小。
6)尺度安定性，耐热性均佳。
7)透明可透过光线。
8)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。
玻璃纤维增强热塑性复合材料
玻璃纤维增强热塑性复合材料是一种具有优异性能的新型材料，它将玻璃纤维和热塑性树脂结合在一起，通过复合加工形成。
这种复合材料因其独特的性能，在航空航天、汽车制造、建筑领域等得到了广泛应用。
首先，玻璃纤维增强热塑性复合材料具有很高的强度和刚度。
玻璃纤维是一种优秀的增强材料，具有很高的拉伸和弯曲强度，可以有效地增加复合材料的整体强度。
同时，热塑性树脂具有良好的成形性，可以使复合材料具有良好的成型性能，适用于各种复杂形状的制造。
其次，玻璃纤维增强热塑性复合材料具有很好的耐腐蚀性能。
玻璃纤维不容易被化学物质侵蚀，具有较高的耐腐蚀性，因此在恶劣环境下仍能保持良好的性能稳定性。
这使得该材料在一些特殊领域有着广泛的应用前景。
此外，玻璃纤维增强热塑性复合材料具有很好的耐高温性能。
玻璃纤维可以耐受较高温度下的应力，不易变形或熔化，因此在高温环境下仍能保持稳定的性能。
这使得该材料在一些需要耐高温性能的领域有着重要的应用。
综上所述，玻璃纤维增强热塑性复合材料以其优异的性能，在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展和进步，相信这种新型材料将会在未来得到更广泛的应用和推广。
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究玻璃纤维增强环氧树脂复合材料（GF/EP）是一种具有较高强度和刚度的复合材料，具有广泛的应用领域，如航空航天、汽车、建筑等。
本文旨在研究GF/EP复合材料的力学性能，包括拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。
首先，我们需要介绍GF/EP复合材料的制备方法。
一般来说，GF与EP树脂通过浸渍，层叠和固化的过程制备成复合材料。
在浸渍过程中，将玻璃纤维预先浸泡在环氧树脂中，使其充分浸润纤维，然后将多层的浸渍玻璃纤维叠加在一起，形成预定形状的复合材料。
最后，通过热固化或辐射固化使复合材料固化。
接下来，我们将研究GF/EP复合材料的拉伸性能。
拉伸性能主要包括拉伸强度和拉伸模量。
拉伸强度是指材料在拉伸过程中的最大承载能力，而拉伸模量是指材料在拉伸过程中的刚度。
通过拉伸试验可以获得拉伸曲线，通过分析拉伸曲线可以计算出拉伸强度和拉伸模量。
然后，我们将研究GF/EP复合材料的弯曲性能。
弯曲性能主要包括弯曲强度和弯曲模量。
弯曲强度是指材料在弯曲过程中的最大承载能力，而弯曲模量是指材料在弯曲过程中的刚度。
通过弯曲试验可以获得弯曲曲线，通过分析弯曲曲线可以计算出弯曲强度和弯曲模量。
最后，我们将研究GF/EP复合材料的冲击性能。
冲击性能主要包括冲击强度和冲击韧性。
冲击强度是指材料在冲击过程中吸收的最大能量，而冲击韧性是指材料在冲击过程中的延展性能。
通过冲击试验可以获得冲击曲线，通过分析冲击曲线可以计算出冲击强度和冲击韧性。
通过以上研究，可以得出GF/EP复合材料的力学性能。
这些性能可以与其他材料进行比较，评估复合材料的优势。
此外，还可以通过改变制备工艺或改变纤维含量等方式来改善复合材料的力学性能。
综上所述，本文研究了GF/EP复合材料的力学性能，包括拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。
通过对这些性能的研究，可以评估复合材料的性能，并为进一步提高复合材料的性能提供参考。
玻璃纤维复合材料的十大应用领域玻璃纤维（英文原名为：glassfiber或fiberglass ）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。
它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。
玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
一、船艇玻璃纤维复合材料具有耐腐蚀性、重量轻、增强效果优越等特点，被广泛用于制造游艇船体、甲板等。
二、电子电气玻璃纤维增强复合材料在电子电气方面的运用主要是利用了它的电绝缘性、防腐蚀性等特点。
复合材料在电子电气领域的应用主要有以下几个部分：1、电器罩壳：包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等。
2、电器原件与电部件：如绝缘子、绝缘工具、电机端盖等。
3、输线电包括复合电缆支架、电缆沟支架等。
三、风能风能是无污染、可持续的能源之一，采用风能发电是开发新能源的一种途径。
玻璃纤维具有优越的增强效果、重量轻等特点，是用于制造玻璃钢叶片和机组罩的一种良好材料。
四、航空航天、军事国防由于航空航天、军事等领域对材料的特殊要求，玻纤复合材料所具有的重量轻，强度高，耐冲击及阻燃性好等特色能为这些领域提供了广泛的解决方案。
复合材料在这些领域的应用如下：--小飞机机身--直升机外壳和旋翼桨叶--飞机次要结构部件（地板、门、座椅、辅助油箱）--飞机发动机零件--头盔--雷达罩--救援担架五、化工化学玻璃纤维复合材料巨头耐腐蚀性好、增强效果优越等特点，被广泛应用于化工领域，制造化工容器（如储罐）、防腐格栅等。
六、基础设施玻璃纤维具有尺寸性好、增强性能优越，与钢铁、混凝土等材料相比巨头重量轻、耐腐蚀等特点，使得玻璃纤维增强材料成为制造桥梁、码头、高速公路路面、栈桥、临水建筑、管道等基础设施的理想材料。
高性能纤维【摘要】本文主要介绍了几种高性能纤维的特性及应用与发展，认为高性能纤维的开发与应用前景十分广阔，加速高性能纤维工业化进程具有重大意义，对整个社会将带来很大的经济效益。
关键词：高性能纤维，分类，应用高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从20世纪60年代开始研发并推广的纤维材料，它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。
所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m3)等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。
高性能纤维可用于防弹服、蹦床布等特种织物的加工及纤维复合材料中的加固材料，其发展涉及许多不同的领域。
（一）高性能纤维的分类高性能纤维包括有机和无机高性能纤维两大类。
目前高性能纤维的代表品种主要有：有机纤维的对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺，也叫芳纶1414)、超高分子量聚乙烯、聚苯并双嗫唑纤维(PBO)；无机的碳纤维和高性能玻璃纤维等。
本文主要分析和比较了玻璃纤维、碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5纤维等高性能纤维的特性以及它们的应用状况。
一、玻璃纤维玻璃纤维是复合材料中最主要的增强材料，它由氧化硅与氯化铝等金属氧化物组成的无机盐类混合物经熔融而成，冷却固化可制得多种玻璃产品，熔融的玻璃经过喷丝小孔，拉制成玻璃长纤维，起始于30年代，用玻璃纤维增强塑料，当时称为玻璃钢的复合材料，最早出现于40年代，并在航空工业上得到应用。
经过近七十年的发展，现在的玻璃纤维工业已经具有众多类型和牌号的玻璃纤维产品。
玻璃纤维的抗张强度较高，其直径越细强度也就越高，但很细的玻璃纤维纺丝难度极大，随之生产成本上升，所以目前高强度的玻璃纤维产量还比较低。
今年来玻璃纤维增强复合材料得到很大的发展，世界总产量达到200多万吨，我国玻璃纤维复合材料的生产能力已达到20万吨左右。
一般玻璃纤维可用于以下三个只要领域，即绝缘、过滤和复合增强。
玻璃纤维（英文原名为：glass fiber或fiberglass ）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。
它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。
玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
优点：（1）玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好，抗拉强度高，电绝缘性好。
（2）拉伸强度高（3）弹性系数高，刚性佳。
（4）弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。
（5）为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。
（6）尺度安定性，耐热性均佳。
（7）加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品（8）价格便宜。
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用途：光缆加强芯、运动器材产品、旗杆、车篷杆、帐篷杆、窗帘杆、标志杆、排风扇柱、汽车天线，建筑、桥梁加固，机械传动轴、高尔夫球杆、庭院围拦、风筝骨架、雨伞骨架、支架毯骨架、航模骨架、箱包骨架、渔具配件等,其规格有：3.0mm----32mm（一般常用规格），特殊规格可根据客人需求开模生产我们规格齐全、质量可靠、服务周到、欢迎新老客户来电来函洽谈。
建材选购须知：玻璃纤维的用途与特点玻璃纤维是装修辅材之一，是一种性能优异的无机非金属材料。
其种类多样，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高的优点。
它的缺点是性脆，耐磨性较差。
玻璃纤维一般用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料。
接下来就由小编来为你详细介绍下，关于玻璃纤维的用途与特点。
一、玻璃纤维布的用途：玻璃纤维布多用于手糊成工艺，玻璃纤维增强材料方格布主要是在船体、贮罐、冷却塔、船舶、车辆、槽罐、建筑结构材料。
玻璃纤维布在工业上主要用于：隔热、防火、阻燃。
该材料在遭到火焰燃烧时吸收大量热量并能阻止火焰穿过、隔绝空气。
二、玻璃纤维布网格布规格：1.网眼尺寸：8mm×8mm 10mm×10mm 12mm×12mm2.幅宽：60公分90公分1米3.每平方克重：125克4.每卷长度：100米或50米5.颜色：白色(标准)黄色、绿色或其他颜色。
6.包装：可根据客户要求包装。
特殊规格和软硬度可以根据客户要求预定制作。
三、玻璃纤维布有什么特点？1、用于低温-196℃，高温300℃之间，具有耐气候性。
2、非粘着性，不易粘附任何物质。
3、耐化学腐蚀，能耐强酸、强碱、王水及各种有机溶剂的腐蚀。
4、摩擦系数低，是无油自润滑的最佳选择。
5、透光率达6～13 %。
6、具有高绝缘性能、防紫外线、防静电。
7、强度高。
具有良好的机械特性。
8、耐药剂性小编寄语：以上是玻璃纤维的用途和特点的相关知识，希望小编的介绍对你有所帮助。
更多精彩，敬请期待！。
增强玻纤又称玻璃纤维增强塑料（也称玻璃钢，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP），是一种品种繁多，性能较好，用途广泛的复合材料。
它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺，制作而成的一种功能型的新型材料，在国民经济建设中发挥了重要的作用。
其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0%～2%，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠8%～12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。
增强玻璃纤维的用途：1.增强刚性和硬度，玻纤的增加可以提高塑料的强度和刚性，但是同样的塑料的韧性会下降。
例子：弯曲模量；2、提高耐热性和热变形温度；以尼龙为例，增加了玻纤的尼龙，热变形性温度至少提高两倍以上，一般的玻纤增强尼龙耐温都可以达到220度以上；3、提高尺寸稳定性，降低收缩率；4、减少翘曲变形；5、减少蠕变；6、对阻燃性能因为烛芯效应，会干扰阻燃体系，影响阻燃效果；7、降低表面的光泽度；8、增加吸湿性；9、玻纤处理：玻纤的长短直接影响材料的脆性的。
玻纤如果处理不好，短纤会降低冲击强度，长纤处理好会提高冲击强度。
要使得材料脆性不至于下降很大，就要选择一定长度的玻纤。
增强玻纤虽然用途广泛，但是要获得好的冲击强度，玻纤的表面处理和玻纤的长度至关重要！产品的含纤量多少也是一个关键的问题。
我国一般采取10%、15%、20%、25%、30%等整数含量，而国外则根据产品的用途来决定玻纤的含量。
芜湖白云玻纤有限公司是一家专业从事玻璃纤维及其制品研发、生产、销售的公司，主要生产高、中、无碱玻璃纤维及其制品，产品函盖中、无碱玻璃纤维无捻粗纱、短切原丝、短切毡、电子级玻纤纱和玻纤布、缠绕纱、拉挤纱、喷射纱、SMC、等各种规格不同种类的产品。
其中特别注重对改性塑料增强产品的研发与升级。
白云推行“品牌+服务”经营战略，内抓管理外塑形象，本着“细木实‘芯’，鹰冠精品”的经营理念，努力创造出更加辉煌的业绩，为顾客、社会作出更大的贡献。
玻璃纤维增强复合材料
玻璃纤维增强复合材料是一种由玻璃纤维和树脂等材料组成的复合材料，具有
优异的性能和广泛的应用领域。
玻璃纤维增强复合材料以其优良的机械性能、耐腐蚀性能和良好的加工性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑领域等。
首先，玻璃纤维增强复合材料具有优异的机械性能。
由于玻璃纤维本身具有很
高的强度和模量，因此增强复合材料在拉伸、压缩、弯曲等方面都表现出色。
与传统材料相比，玻璃纤维增强复合材料具有更高的强度和刚度，可以在更恶劣的环境下使用，大大扩展了材料的应用范围。
其次，玻璃纤维增强复合材料具有良好的耐腐蚀性能。
由于玻璃纤维本身不易
受到化学物质的侵蚀，再加上树脂的保护，使得增强复合材料在酸碱腐蚀、潮湿环境下都能保持良好的性能，因此在海洋工程、化工设备等领域有着广泛的应用。
此外，玻璃纤维增强复合材料具有良好的加工性能。
它可以通过模压、注塑等
工艺成型，可以满足各种复杂构型的要求。
同时，它还可以与其他材料复合，形成多功能复合材料，满足不同领域的需求。
总的来说，玻璃纤维增强复合材料具有优异的性能和广泛的应用前景。
随着科
技的不断进步，相信玻璃纤维增强复合材料一定会在更多领域展现出其独特的魅力，为人类社会的发展做出更大的贡献。
研究与开发CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2022， 39（4）： 29聚丙烯（PP）因其优良的力学性能、化学稳定性，以及低廉的成本，在汽车制造、建筑建材、包装材料等方面得到广泛应用；但PP的低温易脆断、成型收缩率大、尺寸稳定性低的问题，限制了其进一步应用［1］。
采用PP制造的塑性材料，拉伸强度仅为30~40 MPa，难以满足高强度应用领域的需求，而非极性PP较差的亲水及抗静电性能，进一步限制了材料的二次加工［2-3］。
因此，为扩展PP的工程应用领域，对PP的改性成为研究热点［4-6］。
通常，采用化学方法改变PP的原子种类和组成方式来提升PP复合材料的综合性能，包括交联、氯化、互穿聚合物网络等［7-10］。
利用物理改性来改变PP 的聚集态结构，改变材料的性能，应用较多的有填DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2022.04.06玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及其性能程军生（玉林师范学院，广西 玉林 537000）摘要：以聚丙烯（PP）粒料为原料，玻璃纤维（GF）为增强剂，乙烯-1-辛烯共聚物（POE）为增韧剂，马来酸酐接枝POE（POE-g-MA）为增容剂，采用双螺杆挤出机制备PP/POE/GF复合材料，并分析了复合材料的力学性能。
结果表明：POE与PP存在一定相容性，能显著提高复合材料的冲击强度；加入GF，受到弹性POE的削弱作用，GF使复合材料的拉伸强度有一定幅度的提升，冲击强度下降；加入增容剂POE-g-MA，GF与PP/POE间的界面相容性显著改善，复合材料的冲击强度和拉伸强度都得到提升。
最优的复合材料组成：PP与POE用量分别为100，25 phr，GF质量分数约为27.9%，POE-g-MA含量为10 phr。
与纯PP相比，此条件下制备的复合材料冲击强度提高49%，拉伸强度提高17%。
关键词：聚丙烯 复合材料 玻璃纤维 增容剂 力学性能中图分类号：TQ 325.1+4 文献标志码：B 文章编号：1002-1396（2022）04-0029-06 Preparation and properties of glass fiber reinforced polypropylene compositesCheng Junsheng（Yulin Normal University，Yulin 537000，China）Abstract：Based on polypropylene pellets，glass fiber（GF） chosen as the reinforcing agent，ethylene-octene copolymer（POE） as toughening agent，grafting of maleic anhydride（POE-g-MA） onto POE as compatibilizer，PP/POE/GF composites were prepared by twin screw extrusion process and their mechanicalproperties were analyzed as well. The results show that there is some compatibility between POE and PP and the compatibility can significantly improve the impact toughness. Under the negative effect of elastic POE，the addition of glass fiber into the composites can improve the tensile strength in some degree，and decrease the impact strength. The addition of compatibilizer into POE-g-MA can significantly improve the interfacial compatibility between GF and PP/POE and the impact and tensile strength of the composites can be both improved. The optimal composition of the composite: the contents of PP and POE are 100，25 phr respectively，the mass fraction of glass fiber is about 27.9%，and the content of POE-g-MA is 10 phr；compared with original PP，the prepared composite has a superior impact strength increased by 68% and a better tensile strength increased by 17%.Keywords：polypropylene； composite； glass fiber； compatibilizer； mechanical property收稿日期：2022-01-27；修回日期：2022-04-26。
玻璃纤维简介玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。
它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。
玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
材料简介基本介绍玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。
玻璃纤维随其直径变小其强度增高。
特点介绍原料及其应用玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好(特别是玻璃棉)，抗拉强度高，电绝缘性好（如无碱玻璃纤维）。
但性脆，耐磨性较差。
玻璃纤维主要用作电绝缘材料，工业过滤材料，防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料。
还可作为增强材料，用来制造增强塑料（见彩图）或增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制品。
用有机材料被覆玻璃纤维可提高其柔韧性，用以制成包装布、窗纱、贴墙布、覆盖布、防护服和绝电、隔音材料。
作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先其特性列举如下：(1)拉伸强度高，伸长小(3%)。
(2)弹性系数高，刚性佳。
(3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。
(4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。
(5)吸水性小。
(6)尺度安定性，耐热性均佳。
(7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。
(8)透明可透过光线。
(9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。
(10)价格便宜。
(11)不易燃烧，高温下可熔成玻璃状小珠。
主要成分其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0%~2%，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠8%~12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。
玻璃纤维的性能与应用摘要：由于玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高等许多优点，现已广泛应用于复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
本文通过总结和整理，简单阐述了玻璃纤维的特有性能以及其在各个领域的应用。
关键词：玻璃纤维；性能；应用；复合材料1.前言玻璃纤维（英文原名为：glass fiber或fiberglass ）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。
它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。
2.玻璃纤维的发展玻璃纤维有较长的发展历史。
上世纪三十年代，美国人发明了用铂坩埚连续拉制玻璃纤维和用蒸汽喷吹玻璃棉的工艺后，玻璃纤维的生产才形成了现代工业。
随着近代科学技术的发展，对玻璃纤维的力学、耐热等性能提出了更高的要求，促使六十年代以来出现了许多特种玻璃纤维，如耐高温玻璃纤维、高强度玻璃纤维、高模量玻璃纤维等。
在高性能玻璃纤维的发展过程中最引人注目的是1996年3月在第41次SAMPE国际会议上，道康宁公司首次发表的高强度玻璃纤维"ZenTron”，它是以高硅含量玻璃为原料制成，采用被称为Single-bushing(单套管)或Single-end(单头)30型的技术成纤的。
此产品后处理工序少，可防止纤维的损伤，并能降低成本。
我国研究玻璃纤维也有几十年的历史。
早在1958年，我国以手糊工艺研制了玻璃钢船，以层压和卷制工艺研制了玻璃钢板和火箭筒等。
1960年在北京、上海和哈尔滨相继成立了科研机构。
1961年研制成功了玻璃纤维耐烧蚀端头，1970年用手糊夹层结构板制造了44m大型玻璃雷达罩，1975年成立了玻璃钢学会，1983年中国建筑材料研究院试制成功了抗碱玻纤增强硫酸铝酸盐低碱水泥复合材料，1988年武汉工业大学研究成功高性能玻纤增强氯氧镁复合材料，目前，这两种复合材料均已形成工业化生产规模，在建筑工程中广泛用于墙体、防火门、水箱、通风管道、卫生间吊顶、温室框架和艺术制品等。
专家访谈玻璃纤维是复合材料的最佳增强材料在祖国60岁生日即将来临之际,本刊记者采访了我国玻璃纤维行业专家危良才先生。
记者与危先生就新中国玻璃纤维工业的发展历程和当前全球金融危机对我国玻纤行业的影响和应急对策等话题进行了广泛的探讨记者:我们知道,您干了一辈子玻璃纤维,称得上是玻璃纤维专家。
您能给我们简单介绍一下玻璃纤维吗?危良才:好的。
玻璃纤维,顾名思义是一种纤维状的玻璃态物质。
它是一种人造无机纤维材料,它的主要原料是叶蜡石、石灰石、硼钙石、萤石及硅砂等各种天然矿石。
由于它得天独厚的自然条件,所以它与金属纤维、棉麻丝绸及其它人造有机纤维对比,具有耐高温、抗腐蚀、强度高、比重轻、吸湿低、延伸小及电绝缘性能好等一系列优异特性,使其在机械、电气、光学、耐腐蚀、隔热及吸声等方面发挥出无可比拟的特性。
随着世界科学技术水平的不断提高与进步,其在国民经济各工业部门中的应用日益广阔,现已遍及电子、电气、通讯、机械、冶金、化工、建筑、车船、航空、航天、航海、信息、环保、能源及遗传工程、微电子技术等高新技术领域。
由于其性能优异,主要原料又是各种天然矿石,矿藏丰富,可以取之不尽,用之不竭,所以具有广阔的发展前途。
记者:玻璃纤维与玻璃钢是一对孪生兄弟,由于玻璃纤维具有的优异性能,使得玻璃钢成为当今最佳的复合材料。
对此您能说点什么吗?危良才:是的。
玻璃纤维与玻璃钢确实是一对名副其实的孪生兄弟。
玻璃钢是我国的俗称,国外都称为玻璃纤维增强塑料。
玻璃纤维不仅是玻璃钢的增强材料,也是整个复合材料的最佳增强材料。
据有关部门报道,目前,玻璃纤维占据复合材料所用增强纤维的98%左右。
其余的2%增强纤维包括碳纤维、芳族聚酰胺纤维(即芳纶纤维)、天然纤维、玄武岩纤维及其它纤维。
在玻璃钢的大多数应用领域中,玻璃纤维都占据主导地位。
即使在被认为是碳纤维天下的航空航天领域,玻璃纤维也有大量应用。
玻璃纤维用作玻璃钢的主要增强材料,它与各种树脂相结合,衍生出许多优异性能,导致玻璃钢具有优良的比强度、刚度、耐气候性、耐腐蚀性和耐用性,几乎可设计和塑造成任何所需形状,可达到任何美学要求。
可实现部件整体成型,大大减少组装零件数量,节省模具费用,同时其制造技术容易掌握,所需投资较少。
为此,玻璃钢用作工程材料的地位日益稳固,在取代传统材料,发挥减轻重量、节省能量、集中功能、提高设计灵活性之作用方面成绩卓著,成为材料科学的重要分支,具有良好的市场前景。
记者:国外流行使用玻璃纤维复合材料输电杆,而我国才刚刚起步,您能简单介绍一下玻璃纤维复合材料输电杆的特性及其市场前景吗?危良才:国外玻璃纤维复合材料输电杆的市场主要集中在北美和欧洲,已有将近五十年的历史。
由于它与传统材质输电杆对比,具有一系列优异特性,所以发展较快。
复合材料电杆的质量约为木质杆的1 3,混凝土杆的1 10,钢质杆的1 2,可大幅度降低运输和施工安装成本,尤其是在人难以到达的山林和偏远地区。
复合材料电杆的轻质特点使其可用直升机运载,轻质还意味着安装速度加快和节省人力。
复合材料电杆是一种免维护或低维护结构,这对保障线路安全和降低输电线路的维护成本很有意义。
复合材料电杆对酸、碱、盐及有机溶剂等腐蚀介质的耐腐蚀性能和耐候性能优良,因此特别适合沿海地区、内陆盐渍土,以及工业区和酸雨多发地区等对混凝土和钢质杆塔有特殊防腐要求的环境。
利用玻璃纤维复合材料电杆代替传统铁塔新技术不但在重量上可以减轻一半,易于安装和施工,同时还可以解决闪络事故率居高不下的问题,复合材料杆电气绝缘性能优良,可避免铁塔易出现的雷击事故发生,还可以设计减少导线与塔身间隙,使输电线路结构更为紧凑,可减少线路走廊宽度,这在土地资源稀缺的情况下尤其重要。
复合材料电杆比传统的电杆具有更好的综合性能,通过合理的设计,复合材料杆可以满足输电线路对杆塔结构的各项性能要求。
在特殊地区,还可以有效地防止塔材盗窃等人为破坏。
在我国这个山地第3期纤维复合材料No 353 2009年9月FIBER COMPOSITES Sep ,2009面积占国土总面积70%以上的国家,复合材料电杆运输和安装费用低廉具有特别重要的意义。
因此,玻璃纤维复合材料输电杆在我国将会有广阔的市场前景。
记者:据说我国玻纤工业在创建初期的发展过程中曾遭遇过三个马鞍型!,是吗?危良才:不错。
我国大陆玻纤工业自上个世纪五十年代末期创建,发展到改革、开放的八十年代初期,在这二十多年的坎坷发展历程中,的确遭遇过三个马鞍形!。
这是当时全行业一致公认的提法。
所谓的马鞍形!,是指全国玻纤总产量因某种缘故突然严重下滑的形象比喻。
第一个马鞍形!发生在上个世纪六十年代初期。
当时我国玻璃纤维工业各厂清一色,全部生产的是无碱电绝缘制品,由一机部等有关部门统购包销。
而机电工业部门却由于电机工程大量下马,实然要求建工部大量减少无碱电绝缘玻璃纤维的供应量,使各玻璃纤维生产厂家措手不及,被迫纷纷封埚停机减产。
1961年全国玻纤总产量名义上为2107吨,实际上这些产品没有按计划分配全部销售出去,而有很大一部份积压在各生产厂家的仓库中,以致造成资金周转困难。
不少玻纤基建收尾工程也不得不暂时停止,有的生产厂家甚至连发工资都有困难,被迫组织员工集体到其它行业去打工。
当时,个别地区在推销积压在仓库内的玻璃纤维制品时,采取了只要销得出不负责任的误导销售法,造成了非常恶劣的影响。
如某地市场上出现了玻璃纤维布不收布票!的销售广告,因为当时国家按户口供应的民用布票紧张,于是有人将玻璃纤维布买去作蚊帐,有人买去给毛料成衣店作来料加工的口袋布,还有的买去给殡仪馆作遗体寿衣 等等五花八门的用途。
但是,这些用途都不符合玻璃纤维的特性,如作蚊帐及口袋布的,因玻璃纤维不耐折,使用不久玻璃纤维布就会折断,商场售货员在为顾客裁剪玻璃纤维布时,弄得柜台四周玻璃纤维毛羽飞扬,毛羽散落在身上或粘附在手臂、手背上刺激皮肤,弄得皮肤红肿奇痒难忍。
上市不久,售货员就联合拒卖这种玻璃纤维布。
而用作寿衣的又因玻璃纤维的软化温度高,具有良好的耐热性能,被裹住的体久久不能完全火化,导致火化成本大增。
起初殡仪馆弄得稀里糊涂,后来殡仪馆弄清了事情的缘由,在火葬须知中增加了一条:不得用玻璃纤维布作寿衣。
此事在某地一度广为传播,成为笑谈,但在广大群众中却造成了极为恶劣的影响。
另外,当时无碱玻璃纤维是采用价格昂贵的硼酸作玻璃助熔剂,生产成本很高。
部份生产厂家为降低制造成本,擅自采用高碱玻璃料拉丝。
高碱玻璃纤维制品因其碱含量大,所以吸湿率也比无碱的大得多。
当时玻璃纤维产品市场滞销,这些高碱纱与高碱布在生产厂家仓库存放时间稍长一点,都发生不同程度的发霉变质现象,报废不少。
因此,1963年全国玻纤总产量再一次下降。
第二个马鞍形!发生在文革!初期的1967-1968年。
1966年全国玻纤总产量达到13536吨,比1965年的10318吨还增长了31.18%。
1967年全国范围的串联!及武斗!对工业生产造成了极大破坏,几近瘫痪的边缘。
1967年全国玻纤总产量下降到10519吨,1968年再度下降到9402吨,比1966年下降了30.55%,这就是第二个马鞍形!。
第三个马鞍形!发生在1980-1981年。
1979年以前,我国仍然实行计划经济!。
各玻纤企业在原材料供应和产品销售上,全部服从上级的指令性计划,只管按计划指标按排生产,无需过问经营及产品销售,全部产品,一律由上级主管部门统配包销!。
1979年起,全国贯彻党的十二届三中全会制定的调整、改革、整顿、提高!的八字方针。
首先是全国机电工业大调整,机电产品总产量下降,导致无碱玻纤产品的需求量相应下降。
据有关部门统计资料,全国无碱玻纤需求量1980年下降了14%,1981年又下降了34%,使全国大中型玻纤企业主动减产。
另外,当时约占总产量70-80%的中碱玻纤产品也在调整过程中,逐步取消了统购包销!的办法,改为市场调节法,即各玻纤企业要为产品自找销路。
在实行了20多年的产品统购包销!办法后,马上改为市场调节,各玻纤企业普遍感到不适应,找不到销售渠道,产品大量积压。
因此,1980-1981年连续两年不但没有增产,反而连年减产。
据有关部门统计资料,全国玻纤总产量1980年下降到45607吨,1981年继续下降到44246吨。
这就是第三个马鞍形!。
自1982年起,由于全面贯彻八字方针,各玻纤企业也逐步适应了市场经济并陆续采取了相应措施,促使全国玻纤生产步入稳步发展新阶段。
统计资料表明,1982年初见成效,全国玻纤总产量达到48421吨,同比提高9.44%;1983年再见成效,全国玻纤总产量提高到54666吨,同比提高12.90%; 1984年大见成效,全国玻纤总产量跃升到66555吨,同比提高21.75%。
记者:当年玻纤行业大力开展用玻璃纤维制品54 纤 维 复 合 材 料2009年代替工业用棉布及棉纱活动,取得了成效吗?危良才:成效显著。
二十世纪六十年代初期,我国棉布供应非常紧张。
当时因国民经济建设大力发展工业的需要,工业用棉纱、棉布需求量显著增加,因强调自力更生、艰苦创业政策,只得压缩民用棉布的发放标准,全国老百姓每人每年仅发给16市尺棉布票。
所有棉制品一律凭布票供应。
为了减少市场缺少棉纱、棉布的压力,当时国家在政策上大力鼓励积极采用其它人造纤维来代替棉制品。
1963年10月17日,国务院以(63)国财办字第694号文,批准了建筑工程部和商业部关于推广采用玻璃纤维制品节约工业用棉纱、棉布和价格补贴问题的联合报!,同意对技术上已经过关的玻璃纤维制品实行财政补贴和免税办法,提出在工业交通企业大力推广使用玻璃纤维制品代替棉纱、棉布具有十分重要意义,应当积极发展!。
接着,1964年1月,国家科委召开了全国纺织纤维技术改进会议。
要求扩大玻璃纤维及其制品的应用范围,代替工业生产和非衣着用途的天然纤维-棉、毛、丝、麻。
会议特别强调指出虽然今后十年国家要大力发展合成纤维、人造纤维和天然纤维,但是由于各种条件关系,还有一定限度,因此采用玻璃纤维和塑料,把工业生产和非衣着用途天然纤维顶替下来,来转用于人民衣着,就有更重要的意义,这也是国家一项长远方针!。
当时的历史背景是,我国玻纤工业创建时全部照搬原苏联那一套落后的生产工艺技术,刚投产不久的十多家玻璃纤维厂(车间),生产的是清一色的无碱玻璃纤维制品,其应用范围局限于电气绝缘。
当时玻纤行业没有充分认识到,电机行业从传统使用的电绝缘材料改用玻璃纤维作绝缘材料,有一个比较复杂的应用技术改进、设备改装和电机、电器结构改良的一系列问题。
同时,玻璃纤维制品本身还有一个产品质量满足不了要求及售价比棉制品偏高的问题。
为此,全国无碱玻纤制品销售量显著下降,各生产厂家产品大量积压。
此时,玻纤行业才清醒地认识到,要想发展我国玻纤工业,一定要打破从原苏联学来的框框!,不能只走电绝缘!这个独木桥,而要走适合我国国情的发展道路,从专门为电机工业服务,逐步转移到同时为其它工业和民用,即为整个国民经济服务,这才是阳光大道。
