玻璃纤维的性能与应用
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玻璃纤维织物使用量引言玻璃纤维是一种用玻璃棒拉丝加工而成的细长纤维,是一种非常重要的工业原材料,具有优异的物理性能和化学性能。
玻璃纤维织物作为玻璃纤维的加工产品之一,具有重量轻、耐腐蚀、耐高温等特点,被广泛应用于建筑、航空航天、汽车、船舶、电子等领域。
本文将对玻璃纤维织物的使用量进行详细分析,探讨其在不同领域的应用情况,并对今后的发展趋势进行展望。
一、玻璃纤维织物的概述玻璃纤维织物是将玻璃纤维经过编织、织造或无纺粘合等工艺加工制成的纺织品。
其主要特点包括耐高温、抗腐蚀、绝缘等性能,适用于各种复杂的工程环境。
玻璃纤维织物有多种类型,例如玻璃纤维布、玻璃纤维网、玻璃纤维毡等,其不同的织造工艺和用途使得其在各个行业中都有广泛的应用。
二、玻璃纤维织物的使用量分析1.建筑领域玻璃纤维织物在建筑领域的应用主要体现在建筑外墙保温材料、屋面防水材料、装饰材料等方面。
特别是在近年来,随着国家对建筑节能环保政策的提倡,玻璃纤维织物在建筑保温材料方面的应用越来越广泛。
根据统计数据显示,玻璃纤维织物在中国建筑节能材料市场中的使用量每年呈现逐年增加的趋势,预计未来几年的增长速度将更加迅猛。
2.航空航天领域在航空航天领域,玻璃纤维织物主要用于航空器的结构、飞机舷窗的加固和防护、外壳结构的加固等方面。
随着我国航空航天事业的迅速发展,对轻质、高强度、耐腐蚀、耐高温材料的需求也在逐年增加。
玻璃纤维织物在航空航天领域的使用量也在不断提升。
3.汽车领域在汽车制造领域,玻璃纤维织物主要用于汽车车身、座椅、内饰等部件的制造。
随着汽车工业的快速发展,对汽车轻量化、节能环保的要求越来越高,这也带动了对玻璃纤维织物的需求增加。
据统计数据显示,全球汽车制造业对玻璃纤维织物的需求量每年增长率保持在5%以上。
4.电子领域在电子行业中,玻璃纤维织物主要用于制造电子元器件、电路板基材、电磁屏蔽材料等。
由于电子产品对材料的稳定性和可靠性要求较高,因此对玻璃纤维织物的质量和性能要求也很高。
玻璃纤维棉
玻璃纤维棉是一种由玻璃纤维制成的绝热材料,具有优良的绝缘性能和耐高温特性。
它被广泛应用在建筑、船舶、汽车、航空航天等领域,起到隔热、隔音、防火等作用。
历史
玻璃纤维棉最早由美国人发明,起初用于军事领域。
随着科技的发展,玻璃纤维棉不断改良和应用,逐渐成为一种重要的绝热材料。
特点
1.优良的绝缘性能:玻璃纤维棉的导热系数低,能有效隔热。
2.耐高温:玻璃纤维棉可以在高温环境下长时间使用而不受损。
3.环保:玻璃纤维棉材料不含有对环境有害的物质,不会释放有毒气
体。
4.防火:玻璃纤维棉是一种难燃材料,具有很好的防火性能。
应用领域
玻璃纤维棉在建筑领域用于天花板、隔墙、楼板等结构的隔热隔音。
在船舶、汽车、航空航天领域也广泛应用,起到绝热保温的作用。
此外,玻璃纤维棉还被用于石油、化工等工业领域。
维护保养
为了保证玻璃纤维棉的使用效果和寿命,应定期检查其表面是否有损坏,如有破损应及时修理或更换。
在搬运和安装过程中,要注意轻放,避免碰撞和摩擦。
总结
玻璃纤维棉作为一种重要的绝热材料,具有优良的绝缘性能、耐高温特性和环保特点,应用广泛并受到广泛认可。
在今后的发展中,随着科技的进步,玻璃纤维棉将继续在各领域发挥重要作用。
以上是关于玻璃纤维棉的简要介绍,希望对您有所帮助。
玻纤是什么材料
玻纤是一种由玻璃纤维制成的材料,也称为玻璃纤维增强塑料。
它具有轻质、
高强度、耐腐蚀、绝缘等特点,因此在各个领域都有着广泛的应用。
首先,玻纤是由玻璃纤维和树脂组成的复合材料。
玻璃纤维是以玻璃为原料,
经过高温熔化后,通过特殊工艺制成的纤维状材料。
而树脂则是作为粘合剂,将玻璃纤维牢固地粘合在一起。
这种复合材料不仅具有玻璃的硬度和脆性,还具有塑料的韧性和可塑性,因此在工程领域有着广泛的应用。
其次,玻纤具有轻质高强的特点。
玻纤的密度很低,比重只有玻璃的四分之一
左右,因此重量轻,便于搬运和安装。
同时,玻纤又具有很高的强度,其拉伸强度甚至可以与钢相媲美。
这种轻质高强的特性使得玻纤在航空航天、汽车制造、船舶建造等领域有着广泛的应用。
此外,玻纤还具有良好的耐腐蚀性能。
由于玻纤不会受到化学物质的侵蚀,因
此在化工、环保等领域有着重要的应用。
例如,玻纤可以制成耐酸碱的储罐、管道等设备,用于储存和输送各种腐蚀性介质,具有很高的安全性和可靠性。
此外,玻纤还具有良好的绝缘性能。
在电力行业,玻纤可以制成绝缘子、绝缘
板等产品,用于电力输送和绝缘保护,具有很高的可靠性和安全性。
综上所述,玻纤是一种具有轻质、高强、耐腐蚀、绝缘等特点的材料,具有广
泛的应用前景。
随着科技的不断进步,相信玻纤在各个领域的应用将会越来越广泛,为人类的生产生活带来更多的便利和效益。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟玻璃纤维的特点、分类及应用玻璃纤维(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。
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。
性质玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时,最大的特征是抗拉强度大。
抗拉强度在标准状态下是6.3~6.9 g/d,湿润状态5.4~5.8 g/d。
密度2.54。
耐热性好,温度达300℃时对强度没影响。
有优良的电绝缘性,是高级的电绝缘材料,也用于绝热材料和防火屏蔽材料。
一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀。
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)。
特点原料及其应用:玻璃纤维比有机纤维耐温高,不燃,抗腐,隔热、隔音性好,抗拉强度高,电绝缘性好。
但性脆,耐磨性较差。
用来制造增强塑料(见彩图)或增强橡胶,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%)。
玻璃纤维绝缘材料玻璃纤维绝缘材料是一种常用的绝缘材料,具有优异的绝缘性能和耐高温性能,广泛应用于电力、通信、建筑等领域。
本文将从玻璃纤维绝缘材料的原理、特点、应用以及未来发展等方面进行介绍。
一、玻璃纤维绝缘材料的原理玻璃纤维绝缘材料是以玻璃纤维为基材,经过特殊工艺制成的一种绝缘材料。
玻璃纤维是由玻璃熔体通过纺丝工艺制成的细长纤维,具有优异的绝缘性能和机械性能。
玻璃纤维绝缘材料的绝缘性能主要是由玻璃纤维的高绝缘强度和低介电常数决定的。
玻璃纤维绝缘材料的耐高温性能主要是由玻璃纤维的高熔点和低热膨胀系数决定的。
1.优异的绝缘性能:玻璃纤维绝缘材料具有很高的绝缘强度和低的介电常数,能够有效地阻止电流的流动,保证电气设备的安全运行。
2.良好的耐高温性能:玻璃纤维绝缘材料具有较高的熔点和低的热膨胀系数,能够在高温环境下保持稳定的绝缘性能。
3.优异的机械性能:玻璃纤维绝缘材料具有较高的强度和硬度,能够承受较大的拉伸力和压缩力,具有良好的耐磨性和耐冲击性。
4.优良的化学稳定性:玻璃纤维绝缘材料具有较好的耐酸碱性和耐腐蚀性,能够在恶劣的化学环境下长期稳定使用。
三、玻璃纤维绝缘材料的应用1.电力领域:玻璃纤维绝缘材料广泛应用于电力输配电线路、变压器、电机等电气设备中,用于保护电气设备的安全运行。
2.通信领域:玻璃纤维绝缘材料用于光纤通信中的光纤缆包覆材料,能够保护光纤的传输性能和稳定性。
3.建筑领域:玻璃纤维绝缘材料用于建筑外墙保温和屋顶防水等领域,能够提供良好的保温和防水效果。
4.航空航天领域:玻璃纤维绝缘材料用于飞机、火箭等航空航天器的绝缘保护,能够确保航空航天器的安全运行。
四、玻璃纤维绝缘材料的未来发展随着科技的不断进步和人们对绝缘材料性能要求的提高,玻璃纤维绝缘材料也在不断发展。
未来,玻璃纤维绝缘材料有望在以下几个方面得到进一步提升:1.提高绝缘性能:通过改进玻璃纤维的制备工艺和材料配方,进一步提高玻璃纤维绝缘材料的绝缘强度和介电常数,以适应更高电压等级的电气设备。
玻璃纤维应用场景玻璃纤维是一种由玻璃制成的纤维材料,具有优异的物理性能和化学稳定性,因此在许多领域都有广泛的应用。
下面将介绍玻璃纤维在建筑、航空航天、汽车制造、电子通信、环境保护等领域的应用场景。
1. 建筑领域玻璃纤维在建筑领域中广泛应用于墙体、屋顶和地板等结构材料中。
由于其高强度、耐腐蚀和隔热性能,玻璃纤维可以有效地增强建筑结构的稳定性和耐久性。
此外,玻璃纤维还可以制作成玻璃纤维增强塑料(FRP)材料,用于制造门窗、管道和装饰材料等。
2. 航空航天领域玻璃纤维在航空航天领域中具有重要的应用价值。
它可以用于制造飞机和航天器的结构材料,例如机身、翅膀和尾翼等。
相比传统的金属材料,玻璃纤维具有更轻、更强和更耐腐蚀的特点,可以提高飞机和航天器的性能和燃油效率。
3. 汽车制造领域玻璃纤维在汽车制造领域中有广泛的应用。
它可以用于制造汽车外壳、车身和内饰等部件。
相比金属材料,玻璃纤维具有更轻、更坚固和更耐腐蚀的特点,可以减轻汽车的重量,提高燃油效率和安全性能。
4. 电子通信领域玻璃纤维在电子通信领域中被广泛应用于光纤通信系统中。
光纤是一种由玻璃纤维制成的细长管道,可以将光信号传输到很远的距离。
光纤具有高传输速度、低信号衰减和抗电磁干扰等优点,因此在电话、互联网和电视等领域中得到广泛应用。
5. 环境保护领域玻璃纤维在环境保护领域中有重要的应用价值。
它可以制作成过滤材料,用于净化水和空气中的污染物。
此外,玻璃纤维还可以用于制造垃圾焚烧炉和废物处理设备等,帮助减少污染物的排放和处理。
总结起来,玻璃纤维在建筑、航空航天、汽车制造、电子通信和环境保护等领域都有广泛的应用场景。
它的高强度、耐腐蚀和隔热性能,使其成为许多工程和产品的理想材料。
随着科学技术的不断发展,相信玻璃纤维在更多领域中将发挥出更大的潜力和作用。
玻璃纤维在建筑领域的应用1. 玻璃纤维的简介说到玻璃纤维,大家可能会想,“这玩意儿是什么?”简单来说,玻璃纤维就是用玻璃拉成的细丝,听起来有点神奇,对吧?它不仅轻巧,还超级强韧。
可以说,玻璃纤维就像建筑界的小隐士,默默无闻,却扮演着非常重要的角色。
就像一位默默奉献的英雄,总是在关键时刻派上用场。
它的应用范围广泛,从住宅到商业建筑,几乎无处不在。
想象一下,正是这根细丝,把我们的建筑变得更坚固、更耐用!2. 玻璃纤维的优点2.1 轻巧又坚韧首先,咱们得提提玻璃纤维的“轻巧”这一点。
它比钢铁轻多了,但强度却相当惊人。
用它来做建筑材料,简直是“以小博大”的典范。
想象一下,工人们在施工的时候,提着一大堆材料,结果一扛玻璃纤维就轻松多了。
而且,它不容易断裂,这让施工变得更加安全。
无论是阳光炙烤,还是大雨滂沱,玻璃纤维都能挺得住,简直是“抗压小能手”。
2.2 耐腐蚀和绝缘再说说它的耐腐蚀性,大家知道,建筑材料总是得面对各种天气的考验。
下雨、潮湿,甚至是化学品的侵蚀,这些玻璃纤维都能轻松应对。
有人说它就像个“百岁老妖”,怎么折腾都不怕。
而且,玻璃纤维还具备绝缘性能,这一点可谓是“得天独厚”。
在电气设施中使用它,真是如虎添翼,能有效防止漏电事故,保证了使用安全。
3. 玻璃纤维的具体应用3.1 建筑外墙和屋顶那么,玻璃纤维到底用在哪儿呢?首先就是建筑的外墙和屋顶。
这些地方常常暴露在外,承受着风吹雨打,玻璃纤维的“强壮”就派上用场了。
外墙的保温层、屋顶的防水层,玻璃纤维都能轻松应对。
这就像是在为建筑披上一层厚厚的“铠甲”,抵御外界的各种挑战。
要知道,很多现代建筑的外观设计,都是靠玻璃纤维的美丽和坚韧实现的,真是“外表与实力并存”的典范。
3.2 内部装饰与结构加固除了外部,玻璃纤维在内部装饰和结构加固方面也大有作为。
室内装修中,玻璃纤维可以用作轻质隔断,既美观又实用。
这种隔断像是“千里之行,始于足下”的体现,让空间变得更加灵活。
玻璃纤维用途玻璃纤维是一种由玻璃或玻璃短纤维制成的纤维材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘以及高温稳定性等优点。
因此,玻璃纤维广泛应用于各个领域,如建筑、航空航天、汽车、船舶、电子、化工等。
以下将详细介绍玻璃纤维的用途。
1. 建筑领域:玻璃纤维在建筑领域的应用非常广泛。
它常被用于制作建筑外墙保温材料、屋顶防水层、隔墙、地板等。
玻璃纤维的轻质和高强度使其成为一种理想的建筑材料,能够提供良好的保温和隔音效果,并且具有耐久性和抗腐蚀性能。
2. 航空航天领域:由于玻璃纤维具有较高的强度、刚性和轻质等特点,它在航空航天领域得到广泛应用。
玻璃纤维常被用于制造飞机和火箭的结构件、机翼、机身等部件,以减轻重量并提升飞行性能。
3. 汽车工业:玻璃纤维在汽车工业中的应用也非常广泛。
它常被用于制造汽车外壳、车身零件、座椅、内饰以及车门等。
玻璃纤维的高强度和耐腐蚀性能可以提高汽车的结构强度和耐用性,并且可以减轻整车重量,提升燃油效率。
4. 船舶领域:在船舶制造中,玻璃纤维通常被用于制造船体、甲板、隔舱和船舶附件等。
相较于传统的金属材料,玻璃纤维具有更轻的重量和更好的耐腐蚀性能,可以减少船舶自身重量并且延长使用寿命。
5. 电子行业:在电子行业,玻璃纤维常被用于制造线路板、电子元件、绝缘材料以及电缆保护套等。
它的绝缘性能和耐高温性使其成为一种常用的材料,在电子设备中能够提供安全可靠的保护和连接。
6. 化工工业:由于玻璃纤维具有优异的耐腐蚀性和耐高温性,它被广泛应用于化工工业。
例如,玻璃纤维可以用于制造化工罐、管道、反应器和过滤器等设备,可以抵抗腐蚀性气体和化学物质的侵蚀,并在高温环境下保持结构的稳定性。
除了上述领域,玻璃纤维还可以用于制造运动器材、家具、体育设施、压力容器、防弹材料、过滤材料、救生设备、石材增强材料等。
随着科技的发展和对材料性能要求的不断提高,玻璃纤维在各个领域的应用前景将更加广阔。
玻璃纤维报告
以下是玻璃纤维报告:
一、概述
玻璃纤维又称玻璃纤维增强塑料(FRP),是一种使用玻璃纤维与树脂相结合制成的复合材料。
它具有高强度、高刚度、耐腐蚀、耐疲劳等优良性能,广泛应用于建筑、汽车、船舶、航空航天、光电子等领域。
二、玻璃纤维的制备
制备玻璃纤维的过程主要包括拉丝、涂覆和固化三个步骤。
1. 拉丝:将玻璃原料加热至熔点后,通过拉丝机器将原料拉伸成直径为几微米的细长纤维。
2. 涂覆:将拉丝得到的玻璃纤维经过预处理后,通过涂覆设备将树脂均匀地附着在纤维表面。
3. 固化:将涂覆好的玻璃纤维送入烘箱加热,使树脂先熔化再
固化,从而形成坚硬的复合材料。
三、玻璃纤维的应用
1. 建筑:玻璃纤维制成的复合材料具有重量轻、强度高、耐候
性好的特点,常用于制造建筑外墙板、围栏、屋顶等。
2. 汽车:玻璃纤维制成的汽车部件重量轻、强度高、耐腐蚀性好,可大幅度提高汽车的安全性、舒适性和节能性。
3. 航空航天:玻璃纤维制成的复合材料可以在高温、高压、高
速等恶劣环境中保持良好的性能,因此广泛应用于航空航天领域。
四、玻璃纤维的发展趋势
随着科技的不断进步,玻璃纤维在耐腐蚀、耐高温、防电磁干
扰等方面仍有待提高。
未来,玻璃纤维的应用将更加广泛,同时
也需要不断加强研究和开发,以满足市场的不断需求。
玻璃纤维在各类领域的应用
玻璃纤维是一种由玻璃纤维加强塑料制成的复合材料,因其具有
优异的物理性能,得到了广泛的应用。
以下是玻璃纤维在各类领域的
应用。
第一,建筑。
玻璃纤维是一种轻质材料,可用于建筑墙体、屋面、地面、天花板等结构体系的加强,同时可以增强防火、耐腐蚀等性能,从而提高建筑物的安全性能和使用寿命。
第二,航海。
玻璃纤维制成的船舶、船体等部件具有优秀的耐久
性和耐腐蚀性能,可在海洋环境下长期使用。
此外,玻璃纤维还可用
于制造油罐车、储油罐、储水罐等液体储运设备。
第三,汽车。
玻璃纤维可以用于制造汽车外壳、车顶、车门、引
擎舱盖等部件,使汽车轻量化并提高安全性能。
第四,电子。
玻璃纤维可用于制造印刷电路板、光纤、绝缘材料
等电子产品部件,提高电子产品的性能和可靠性。
第五,航空航天。
玻璃纤维制成的航空航天部件具有轻质、高强度、耐腐蚀等性能,可用于制造飞机、火箭、卫星等航空航天器。
总之,玻璃纤维因其优异的物理性能和多种优良特性,已广泛用
于建筑、航海、汽车、电子、航空航天等领域,为这些领域的科技创
新和发展做出了巨大贡献。
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。
3.玻璃纤维的制造用于纺织加工的玻璃纤维有长丝和短纤维两种。
可以采用传统的纺织工艺将长丝制成各种产品,而短纤维多被加工成非织造布。
制造玻璃纤维使用的原料主要有硅土、石灰石、粘土、萤石、硼酸及硫酸钠等。
将这些原料通过空气管道输送到计量秤上,然后在混合室混合均匀,通过供料筒,喂入熔矿炉。
在熔矿炉中,混合原料被加热至1600°C,形成液态玻璃,缓慢地流向纺丝板。
纺丝板上喷丝孔的数目可为200、400、600、800或更多。
高粘度的玻璃熔体再流过喷丝孔,由高速卷绕装置将纤维拉伸卷绕,便制得玻璃长丝。
一般单丝的直径为6~13μm,通过改变纺丝板的温度可以调节单丝的直径。
在制造时,为了保证玻璃纤维在纺纱等后加工过程中的加工性能,可以在玻璃纤维呈液态时加入一定量的粘合剂、润滑剂、反应基、抗静电剂等整理剂。
4.玻璃纤维的性能4.1 力学性能下表给出了玻璃纤维、碳纤维和部分常用纺织纤维及金属材料的主要性能。
材料种类密度(g/cm3)断裂强度(N)伸长率(%)玻璃纤维2.541370~14702~3棉1.50255~6867~10蚕丝1.25392~5201.3~31锦纶1.1444~58826~32碳纤维1.802790~31001.5~1.6铝2.70127~1774~8钢7.80363~44120~30从表中可以看出,玻璃纤维在以下几个方面具有独特的性能:(1)密度玻璃纤维的密度高于有机纤维,但低于金属纤维。
(2)断裂强度玻璃纤维具有较高的拉伸强度,在相同重量时,其断裂强度比钢丝高2~4倍。
因而人们又称它为玻璃钢。
(3)尺寸稳定性玻璃纤维不会因环境温度变化而变形,最大伸长率仅为3%。
玻璃纤维的应力应变之间保持线性关系,直至断裂。
(4)硬度玻璃纤维的硬度较高,约为锦纶的15倍。
玻璃纤维的硬度与其固有的脆性相结合,构成了突出的低弯曲阻抗性。
在对玻璃纤维进行纺织加工的过程中,玻璃纤维会受到弯曲应力,为了提高纤维的弯曲阻抗性,其直径应减少。
4.2 耐热性能玻璃纤维是一种无机纤维,它本身不会引起燃烧,并且有很好的耐热性,这在纺织纤维中是很独特的。
玻璃纤维在较低的温度下受热,其性能虽变化不大,但会引起收缩现象。
玻璃纤维的导热系数非常小,因而它常用于管道和容器的隔热,以及作为成型件的绝缘壳。
4.3 化学稳定性能玻璃纤维的化学稳定性,取决于其化学组成、介质性质、温度和压力等条件。
玻璃纤维对腐蚀性化学品如酸和碱,有好的阻抗,它几乎不受有机溶剂的影响,并对大多数无机化合物是稳定的。
4.4 电性能玻璃纤维具有高的比电阻和低的电介质常数。
玻璃纤维的电性能主要取决于玻璃的化学成分,特别是碱氧化物的含量。
4.5 其它性能玻璃纤维具有耐老化、防腐、防霉、抗紫外线辐射等性能。
采用合适的表面处理剂,可以改善玻璃纤维的加工性能。
但玻璃纤维也存在一些由于其本身化学性质所带来的性能方面的缺陷,如玻璃纤维脆性大,耐磨性差,柔软性差,不耐弯曲。
纤维断落的纤维头,触及人体使人难受,特别会使皮肤发痒。
再者,玻璃纤维吸湿性差,染色困难。
制造成本较高。
5.玻璃纤维的应用不同的纺织复合材料,造价与性能不同,应用领域也不同。
到目前为止,玻璃纤维在很多领域都有应用。
5.1 土木建筑在建筑业,玻璃纤维已广泛应用于冷却塔、储水塔以及卫生间的浴盆浴缸、门窗,安全帽和通风设备等。
另外由于玻璃纤维不易沾污、隔热和不燃烧,因此它在建筑装饰上应用日益广泛。
玻璃纤维在基础设施中应用,主要有桥梁、码头、栈桥和临水结构等。
沿海和岛上的建筑容易受到海水的腐蚀,这最能发挥玻璃纤维材料的特长。
5.2 交通运输玻璃纤维用于交通运输主要是在航空航天工业和汽车及火车制造工业上。
目前,波音747飞机使用玻璃纤维复合材料构件的总面积已达到929m2。
玻璃纤维可用作汽车的零部件,轿车的整体壳体,还可以用来制造渔船,其工艺简单,防腐防蚀,维修频数和保养费低,使用寿命长。
5.3 机械工业用玻璃纤维增强后的聚苯乙烯系塑料,其机械性能,制品的尺寸稳定性以及耐热耐冲击强度都有很大的提高,广泛用于家用电器零件、机壳等。
玻璃纤维增强聚甲醛还被广泛地用来代替有色金属,用于制造传动零件,如轴承、齿轮和凸轮等。
5.4 化学工业化学工业设备腐蚀严重,玻璃纤维的出现给化学工业带来了光明的前景。
玻璃纤维主要用于制造各种槽、罐、塔、管道、泵、阀和风机等化工设备及配件。
玻璃纤维耐腐蚀,强度高,使用寿命长,但一般只能用于低压或常压设备,且温度不超过120℃。
5.5环境领域生态环境是人类生存和发展所必需的生态因素,我国政府明确指出保护环境是我国长期坚持的基本国策。
玻璃纤维因其优良的各项性能在大气、水、生物、土壤等环境领域均有着较为广阔的应用。
玻璃纤维过滤材料在改善废气成分、降低粉尘排放量等方面做出了相当大的贡献。
美国HollingSworth&Vose公司开发的低硼玻璃纤维过滤材料可以解决悬浮分子污染带来的问题[1]。
一种用高硅氧玻璃纤维制成的过滤布能用于800℃以上的高温气体中滤除固体粉尘,可直接用于工业窑炉废气的消烟除尘而无需先对废气冷却,从而降低了废气处理的费用。
此外,一种玻璃纤维空气过滤纸,是由玻璃纤维和脱臭剂沸石组成,用于空气调节系统中可以除去空气中的异味,如烟草烟臭味,从而达到净化空气的目的。
玻璃纤维在水环境和土壤环境中亦有很好的应用。
美国伊利诺斯大学研制的由酚醛涂层玻璃纤维制成的耐磨织物可以有效而方便的代替常用的活化碳粒子来吸收环境污染物。
OC 公司在比利时的Battice工厂采用Advantex玻璃纤维技术实现了废水处理和回收的技术升级,使耗水量减少了50%以上,废水中污染物含量减少约80%[2]。
玻璃纤维与有机纤维材料结合加工成土工材料可用于防水土流失。
德国一家公司研制出一种把玻璃纤维和合成纤维用作土壤加固材料的方法,可提高土壤的强度。
另外经过玻璃纤维和合成纤维加固土壤,可以用于制作固体废弃物的填埋坑。
5.6生物医学领域由于玻璃纤维的优良性能是玻璃纤维织物具有强度高、不吸湿、尺寸稳定等特点,因而可在生物医学领域用作矫形和修复材料、牙科材料、医用器材等。
与传统的棉布石膏绷带相比,玻璃纤维织物与各种树脂制作的矫形绷带克服了以往石膏绷带强度低、吸湿、尺寸不稳定等缺点。
英国H.D.Michael等人[3]发明的由水溶性磷酸盐玻璃纤维和一种生物降解性聚合物构成的复合材料可用于病人体内损伤组织的修复。
日本北海道大学、千叶工学院研究的一种由生物相溶性玻璃CPSA生产的玻璃纤维塑性非常好,将其加工成球状和束状两种几何形状不同的结构,与成骨蛋白(BMP)结合并植入动物体内,以次可研究成骨诱导因素制成骨组织工程战略[4]。
通过研究人员的多次实体试验,证实CPSA复合材料具有理想的生物相溶性,而且CPSA玻璃纤维在牙科中已投入临床应用。
实践证明,玻纤膜滤材对空气的阻力,细菌过滤效率很高[5]。
5.7航天航空领域航天航空领域荟萃了当今世界上最先进的科技成果,也是新材料科学技术水平的集中展示。
随着我国在该领域的大力发展,高性能玻璃纤维复合材料已成为航天航空工业中不可或缺的一种材料,与铝合金、钢和钛合金3大金属材料共同成为支撑航天航空事业发展的基石[6]。
在航空上,无论是民用客机还是军用飞机都使用了玻纤复合材料。
如在内外侧副翼、方向舵和扰流板等处都有用到。
纤维增强塑料有效地减轻了飞机质量,提高了商用载荷,节约了能源。
客舱内的顶板、行李箱、各类仪表盘、机身空调舱、盖板等都用到了纤维增强工程塑料,达到了质轻美观耐用的效果。
在航天领域,高性能玻纤复合材料作为主承力结构材料在运载火箭和航天器上的应用越来越普遍。
利用纤维缠绕工艺制造的纤维/环氧复合材料固体发动机壳是近代复合材料发展史上的一个里程碑,它具有耐腐蚀、耐高温、耐辐射、阻燃、抗老化的性能[7]。
航天器上的防燃材料大量采用了纤维、高硅氧增强酚醛树脂。
另外科研人员对玻璃纤维表面进行了化学处理,有效的改善了玻璃纤维的脆性,从而制得了一种超细玻璃纤维织物,比开司米软7倍,比的确良布软14倍,成功的用于宇航服的制作[8]。
总之,玻璃纤维这种材料从我国神舟2号开始直到神舟7号载人飞行均获得了成功应用。
此外,玻璃纤维在绝缘、防热、增强和过滤等材料方面,已在很大程度上取代了石棉。
如:罗果, 郑炽嵩等人[9]对玻璃纤维与植物纤维的配抄性能研究, 实验发现, 用25 % 的玻璃纤维和75 % 的剑麻纤维, 打浆度为36°SR 时进行配抄, 其强度和松厚度能达到过滤材料的要求。