玻璃纤维的成分及性能
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玻璃纤维微观结构玻璃纤维是一种由玻璃组成的纤维状材料,具有高强度、低吸湿性和耐腐蚀等特点,被广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。
下面将介绍玻璃纤维的微观结构及相关参考内容。
玻璃纤维的微观结构主要由玻璃纤维组成。
玻璃纤维是由一种或多种熔融的无机氧化物混合物制成,如二氧化硅(SiO2)、二氧化铝(Al2O3)、氧化钠(Na2O)等。
这些无机氧化物在高温下熔化并形成玻璃状液体,然后通过喷丝成形或旋转拉丝等工艺制得纤维。
玻璃纤维的主要成分为二氧化硅(SiO2)。
二氧化硅是一种典型的非晶态固体,具有无定形、无序性的结构。
根据研究,玻璃纤维的微观结构中含有四面体结构的SiO4单位。
每个四面体结构的硅离子与四个氧离子通过共价键连接。
由于无序性结构的存在,玻璃纤维没有晶格,因此具有无定形性质。
在玻璃纤维中,除了二氧化硅(SiO2)外,还有其他氧化物如钠氧化物(Na2O)和钙氧化物(CaO)等。
这些氧化物的添加可以改变玻璃纤维的性能,如增加玻璃纤维的耐碱性和耐腐蚀性。
关于玻璃纤维的微观结构的研究,有很多相关的参考内容。
以下是一些相关论文和书籍的引用,供您参考:1. 韦伯斯特(Webster, K. A.)等人的研究表明,“Microstructure and damage in glass fibre composites”,该论文通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了玻璃纤维复合材料的微观结构和损伤机制。
2. 瓦特琳顿等人在书籍《Fiberglass and Glass Technology》中详细介绍了玻璃纤维的微观结构和制备工艺,以及玻璃纤维在不同应用领域的性能与应用。
3. 弗尔皮谢维(Verpy, F.)等人的研究表明,“Characterization of reinforcement glass fibres by atomic force microscopy”,该论文利用原子力显微镜(AFM)对玻璃纤维的微观结构进行了表面形貌和力学性能的研究。
玻璃纤维的成分玻璃纤维是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料,具有良好的机械性能、耐腐蚀性和绝缘性能。
本文将介绍玻璃纤维的成分,包括玻璃纤维的制备和树脂的种类。
一、玻璃纤维的制备玻璃纤维的制备主要有两种方法:拉伸法和喷射法。
拉伸法是指将玻璃棒加热到软化温度,然后在两个轮子之间拉伸成纤维状。
这种方法制备的玻璃纤维具有较高的强度和模量,但是成本较高。
喷射法是指将玻璃棒加热到软化温度,然后通过喷射嘴将玻璃液喷射成纤维状。
这种方法制备的玻璃纤维成本较低,但是强度和模量较低。
无论是拉伸法还是喷射法,玻璃纤维的成分都是硅酸盐类物质,主要包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁等。
二、树脂的种类树脂是玻璃纤维复合材料中的一种重要成分,它能够起到固化玻璃纤维的作用。
常见的树脂种类包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等。
环氧树脂是一种常用的树脂,具有优异的机械性能和耐化学腐蚀性能。
它的固化过程需要加热,可以通过热固化或紫外线固化两种方式实现。
不饱和聚酯树脂是一种低成本的树脂,具有良好的成型性能和耐腐蚀性能。
它的固化过程需要添加固化剂,可以通过热固化或冷固化两种方式实现。
酚醛树脂是一种高强度、高刚度的树脂,具有优异的耐热性和耐化学腐蚀性能。
它的固化过程需要加热,可以通过热固化或压力固化两种方式实现。
除了以上三种树脂外,还有丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、醋酸纤维素树脂等。
根据不同的应用场景和要求,选择不同的树脂种类可以得到不同的复合材料性能。
三、玻璃纤维复合材料的应用玻璃纤维复合材料具有良好的机械性能、耐腐蚀性和绝缘性能,在航空、汽车、建筑、电子等领域有广泛的应用。
在航空领域,玻璃纤维复合材料可以用于制造飞机机身、机翼、垂直尾翼等部件,可以减轻飞机的重量,提高飞机的燃油效率和飞行性能。
在汽车领域,玻璃纤维复合材料可以用于制造车身、底盘、发动机罩等部件,可以减轻汽车的重量,提高汽车的燃油效率和安全性能。
在建筑领域,玻璃纤维复合材料可以用于制造外墙板、屋顶板、隔断墙等建筑材料,可以提高建筑的耐久性和保温性能。
玻璃纤维行业基本概念:玻璃纤维成份和性能生产玻璃纤维的基本原料是:石英砂、腊石、石灰石、白云石,为了熔化以上物质,还要加入硼酸和萤石作助熔剂。
玻璃纤维按所含Na2O成分的多少分三类:无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维。
无碱玻璃纤维中含有SiO2 55~57%,Al2O3 10~17%,CaO 12~25%,MgO 0~8%,B2O3 8.5%,Na2O 0.5%。
中碱玻璃纤维Na2O含量为12%,高碱玻璃纤维Na2O含量为15%,其它成分一样,含量稍微变动。
从性能上看,无碱、中碱、高碱玻璃纤维其强度依次降低、耐久性依次变差、绝缘性依次减弱,只是耐酸性依次增强。
无碱玻璃纤维多用于增强和绝缘材料,高碱玻璃纤维多用于稀酸环境,如蓄电池隔板、电镀槽、酸贮罐、酸过滤材料等,中碱玻璃纤维因价格优势在中国得到普遍使用。
玻璃纤维与金属相比具有高强度、耐腐蚀、透光性和绝缘性好等特点。
玻璃纤维生产工艺生产玻璃纤维常用的方法有两种:池窑法直接拉丝、球法坩锅拉丝。
池窑法直接拉丝是将矿物原料磨细配制送入单元窑,用重油燃烧加热熔化物料后直接拉丝,具有产量大、质量稳、能耗低的特点,球法坩锅拉丝是从市场上购进玻璃球然后再通过电加热熔化拉丝,所用坩锅有陶土坩锅、全铂坩锅、代铂坩锅之分,前者只能用平板碎玻璃生产高碱玻璃纤维,全铂坩锅能耐高温且能制出干净纯净玻璃纤维,但单炉需铂铑合金3~4公斤,造价昂贵,现在主要用代铂坩锅,即熔化部分为耐高温陶土材料,拉丝漏板用铂銠合金材料,单炉用贵金属0.6 公斤既可,节省造价,但质量不如全铂坩锅,适合我国。
球法坩锅拉丝所用漏板为50~800孔,单丝直径在9微米以下,一般需经过加捻纺织后制成各种玻璃纤维制品,此法能耗大、质量不稳定,但非常灵活,可补充池窑拉丝的一切空白。
池窑拉丝用漏板为800~4000孔,单丝直径在11微米以上。
单丝用浸润剂涂油保护后集束成原丝,如果用于增强塑料则必需涂覆偶联剂。
玻璃纤维——文献综述玻璃纤维,文献综述玻璃纤维是一种由玻璃制成的纤维材料,具有高强度、耐腐蚀、绝缘和耐高温等优良特性,在工业和建筑领域中得到广泛应用。
本文将通过文献综述的方式介绍玻璃纤维的生产工艺、性能特点以及应用领域等。
一、玻璃纤维的生产工艺玻璃纤维的生产工艺主要包括玻璃制备、纤维拉拔和纤维成型等步骤。
首先,通过熔融法制备玻璃原料,然后将熔融玻璃注入纤维拉拔机,将熔融玻璃拉拔成纤维状态,并通过冷却固化,最后经过拉伸、纺丝和包覆等加工工艺形成玻璃纤维产品。
二、玻璃纤维的性能特点1.高强度:玻璃纤维具有优异的机械强度,在同等质量下的强度要高于钢材。
这使得玻璃纤维成为一种轻质但高强度的材料。
2.耐腐蚀性:玻璃纤维具有良好的耐酸碱性能,不易受到化学物质的侵蚀和腐蚀,能够在腐蚀性介质中长期使用。
3.绝缘性:玻璃纤维具有良好的绝缘性能,能够有效隔离电流和热量,广泛用于电力设备和绝缘材料的制造。
4.耐高温性:玻璃纤维具有优异的耐高温性能,能够在高温环境下保持稳定的性能和形状。
5.耐磨性:玻璃纤维具有良好的耐磨性能,能够抵抗摩擦和磨损,延长使用寿命。
三、玻璃纤维的应用领域玻璃纤维由于其优异的性能特点,在各个领域都有广泛的应用。
1.建筑领域:玻璃纤维在建筑领域中被广泛应用于墙体隔热、屋面防水、室内装饰等方面。
由于玻璃纤维具有轻质、高强度和防火等特点,能够提高建筑结构的稳定性和安全性。
2.汽车工业:玻璃纤维在汽车工业中主要用于制造汽车外壳、座椅和内饰等部件。
其轻质性能能够减轻车辆的重量,提高燃油效率和车辆的动力性能。
3.航空航天领域:玻璃纤维在航空航天领域中被广泛应用于制造飞机和航天器的结构部件。
其高强度和耐高温性能能够满足飞行器在极端环境下的使用需求。
4.电子工业:玻璃纤维在电子工业中应用广泛,用于制造电子产品的外壳、散热器和电路板等部件。
其绝缘性能能够有效保护电子元器件不受外界干扰。
总结:玻璃纤维作为一种优异的纤维材料,在工业和建筑领域中得到了广泛应用。
玻纤的主要成分玻璃纤维是一种基于玻璃的纤维材料,主要成分是硅酸盐。
它由高纯度的石英砂和石灰石等原料经过高温熔化、纤维化和拉伸等工艺制成。
玻璃纤维具有优异的物理性能和化学性能,被广泛应用于建筑、航空航天、汽车、电子、电力等领域。
玻璃纤维的主要成分是硅酸盐,其中的主要元素是硅和氧。
硅酸盐是一种由硅离子和氧离子组成的化合物,化学式为SiO2。
硅是地壳中含量最丰富的元素之一,而氧是地壳中最丰富的元素。
因此,玻璃纤维的主要成分硅酸盐在地球上非常常见。
玻璃纤维的制备过程中,首先需要选用高纯度的原料,如石英砂、石灰石等。
这些原料中含有大量的二氧化硅(SiO2)。
在制备过程中,原料首先被熔化成玻璃状液体。
然后,通过纤维化工艺,将玻璃状液体拉伸成纤维状。
最后,将纤维状的玻璃冷却固化,形成玻璃纤维。
玻璃纤维具有许多优异的性能。
首先,它具有很高的强度和刚度,能够抵抗拉伸、压缩和弯曲等力。
其次,玻璃纤维具有较低的密度,使得制品具有轻便的特点。
另外,玻璃纤维还具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能,能够在恶劣环境下长时间使用。
此外,玻璃纤维还具有优异的电绝缘性能和较好的声学性能,被广泛应用于电子和声学领域。
玻璃纤维在建筑领域中有广泛的应用。
它可以用于制作建筑外墙的保温材料、隔热材料和防火材料。
由于玻璃纤维具有良好的耐腐蚀性和耐候性,可以有效地防止建筑物受到化学物质和自然环境的侵蚀。
此外,玻璃纤维还可以用于制作建筑材料,如玻璃纤维板、玻璃纤维管和玻璃纤维网格等。
在航空航天领域,玻璃纤维也扮演着重要的角色。
它可以用于制作飞机和宇航器的结构材料,如机翼、机身和舱壁等。
玻璃纤维具有良好的强度和刚度,能够承受飞行过程中的各种力和振动。
此外,玻璃纤维还具有较低的密度,可以降低飞机和宇航器的重量,提高其燃油效率和性能。
在汽车工业中,玻璃纤维也被广泛应用。
它可以用于制作汽车的车身、车门、引擎罩和座椅等部件。
玻璃纤维具有良好的强度和刚度,能够提高汽车的安全性和抗冲击性。
玻璃纤维的物理性能和加工工艺一.物理性能1.外观特点一般天然或人造的有机纤维,其表面都有较深的皱纹。
而玻璃纤维表面呈光滑的圆柱体,其横断面几乎都是完整的圆形,宏观来看,表面光滑,所以纤维之间的抱合力非常小,不利于和树脂粘结。
由于呈圆柱体,所以玻璃纤维彼此靠近时,空隙填充的较密实。
这对提高玻璃钢制品的玻璃含量是有利的。
2.密度玻璃纤维的密度较其它有机纤维为大,但比一般金属密度要低,几乎和铝一祥。
因此在航空工业上用玻璃钢代替铝钛合金就成为可能。
玻璃纤维的密度与成分有密切的关系,一般为2.5-2.7g/cm3左右,但含有大量重金属的高弹玻璃纤维密布度可达2.9g/cm3,—般来说无碱纤维的密度比有碱纤维密度要大,见下表。
3.抗拉强度玻璃纤维的抗拉强度比同成分的玻璃高几十倍,例如有碱玻璃的抗拉强度只有40-100MPa,而用它立制的玻璃纤维强度可达2000MPa'其提高了20-50倍,4.耐磨性和耐折性玻璃纤维的耐磨性是指纤维抗摩擦的能力;玻璃纤维的耐折性是指纤维抵抗折断的能力。
玻璃纤维这两个性能都很差。
当纤维表面吸附水分后能加速微裂纹扩展,使纤维耐磨性和耐折性降低。
为了提高玻璃纤维的柔性以满足纺织工艺的要求,可以采用适当的表面处理。
如经0.2%阳离子活性剂水溶液处理后,玻璃纤维的耐磨性比未处理的高200倍,纤维的柔性一般以断裂前弯曲半径的大小表示。
弯曲半径越小,柔性越好。
如玻璃纤维直径为9pm时,其弯曲半径为0.094mm,而超细纤维直径为3.6pm时,其弯曲半径为0.038mm。
5.弹性玻璃纤维的延伸率纤维的延伸率是指纤维在外力作用下,直至拉断时的伸长百分率。
玻璃纤维的延伸率比其它有机纤维的延伸率低,其伸长的程度与所施加的力成正比,直到纤维断裂为止,不存在屈服点。
负荷去掉后可以恢复原来长度,因此玻璃纤维是完全的弹性体。
6.电性能由于玻璃纤维的介电性好,耐热性良好,吸湿性小,并且不燃烧,所以无碱玻璃纤维制品在电气、电机工业中得到了广泛而有效的应用。
玻纤成分含量
摘要:
1.玻纤的定义和特点
2.玻纤成分的含量
3.玻纤成分含量对玻纤性能的影响
4.玻纤成分含量的测定方法
5.我国玻纤产业的发展现状
正文:
1.玻纤的定义和特点
玻纤,全称为玻璃纤维,是一种以玻璃为原料,通过高温熔融、拉丝而成的一种纤维状材料。
玻纤具有耐高温、抗腐蚀、绝缘性能好、强度高、比重轻等优点,广泛应用于建筑、航空、航天、电子、环保等领域。
2.玻纤成分的含量
玻纤的主要成分为二氧化硅(SiO2),其含量一般在60%-75% 之间。
此外,玻纤中还含有少量的氧化铝(Al2O3)、氧化钙(CaO)、氧化硼
(B2O3)等成分。
这些成分的存在对玻纤的性能有着重要影响。
3.玻纤成分含量对玻纤性能的影响
- 二氧化硅(SiO2):是玻纤的主要成分,决定了玻纤的耐高温性能、抗拉强度等基本性能。
- 氧化铝(Al2O3):能提高玻纤的熔点,增加玻纤的耐高温性能。
- 氧化钙(CaO):对玻纤的耐高温性能和抗拉强度有一定影响,但过量会
导致玻纤脆化。
- 氧化硼(B2O3):可以提高玻纤的抗拉强度和耐腐蚀性能。
4.玻纤成分含量的测定方法
通常采用化学分析法来测定玻纤成分的含量,包括X 射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
5.我国玻纤产业的发展现状
我国是全球最大的玻纤生产和消费国,拥有较为完整的玻纤产业链。
近年来,随着国家对新材料产业的支持,我国玻纤产业在产能、技术创新、产品质量等方面都取得了显著成果。
玻璃纤维的主要成分
1 什么是玻璃纤维
玻璃纤维是一种广泛用于现代工业制造的有机复合材料,它不仅
具有优异的物理特性和性能,而且非常可靠,最大限度地减少设备故
障率。
被广泛用于建筑、交通、汽车、民用产品、运动用品等领域。
2 玻璃纤维的主要成分
玻璃纤维由玻璃纤维(碳纤维、玻璃纤维)和增强聚合物构成,
其中增强聚合物一般采用芳纶、涤纶/腈纶/尼龙/聚酯/乙烯基等结构。
玻璃纤维是由一种特殊的高耐温无机纤维,它可以耐受高温,具有耐火、耐腐蚀、轻柔手感、耐磨、抗污染等优点。
芳纶是由聚碳酸酯、
聚酯、聚酰胺等材料结合而成的一种聚酯,具有弹性良好、耐磨性能
强等优点。
3 玻璃纤维的优点
玻璃纤维具有很多优点。
首先,它可以耐受高温,具有耐火、耐
腐蚀、耐磨、轻柔手感等特性,适于高耐热,耐化学物质和机械性质
较高的应用场合。
其次,它具有良好的电绝缘性,物理受力效果牢靠
可靠,阻燃被动性强,百分百无尘,不含任何有害物质。
此外,玻璃
纤维具有良好的抗折伸强度、耐冲击性能及抗拉伸、抗折强度,具有
极佳的机械强度,耐磨性能良好,可使产品外观平滑光亮。
4 结论
玻璃纤维作为一种高强度的材料被广泛用于工业制造,由玻璃纤维和增强聚合物构成。
它具有耐火、耐腐蚀、耐折弯、耐冲击、抗拉伸等特性,适用于需要高强度和高耐热的应用场合。
玻纤成分含量摘要:一、玻纤成分概述二、玻纤含量对产品性能的影响1.强度2.刚度3.韧性4.耐腐蚀性5.热稳定性三、如何提高玻纤含量四、玻纤含量过多或过少的危害五、行业应用及前景正文:一、玻纤成分概述玻纤,即玻璃纤维,是一种无机非金属材料,其主要成分为硅酸盐、铝酸盐和硼酸盐等。
根据生产工艺的不同,玻纤可分为短纤维、长纤维和连续纤维等。
玻纤具有良好的强度、刚度、韧性、耐腐蚀性和热稳定性等性能,广泛应用于各个领域。
二、玻纤含量对产品性能的影响1.强度:玻纤含量越高,材料的强度越高。
这是因为玻纤具有很高的拉伸强度,能有效提高复合材料的抗拉、抗压、抗弯等强度指标。
2.刚度:玻纤含量增加,材料的刚度也相应提高。
这是因为玻纤具有较高的模量,能提高复合材料的刚度和硬度。
3.韧性:随着玻纤含量的增加,材料的韧性得到改善。
这是因为玻纤具有良好的延展性,可以提高复合材料的抗冲击性能。
4.耐腐蚀性:玻纤本身具有优异的耐腐蚀性,含量越高,复合材料的耐腐蚀性能越好。
5.热稳定性:玻纤含量越高,复合材料的热稳定性越好。
这是因为玻纤具有较高的热稳定性,能承受较高的温度。
三、如何提高玻纤含量提高玻纤含量,可以采用以下几种方法:1.优化生产工艺:提高玻纤的生产效率,降低生产成本,从而增加玻纤的用量。
2.改进玻纤制品设计:通过优化制品结构,减少其他材料的用量,提高玻纤含量。
3.研发新型玻纤材料:开发具有更高性能的玻纤,以满足不同领域的应用需求。
四、玻纤含量过多或过少的危害1.过多:玻纤含量过多,可能导致复合材料脆性增加,加工性能变差,成本提高。
2.过少:玻纤含量过低,复合材料的强度、刚度和韧性等性能将受到影响,降低其应用价值。
五、行业应用及前景玻纤含量在各个领域的应用越来越广泛,如航空航天、汽车、电子、建筑等。
随着科技的不断进步和市场需求的日益增长,玻纤产业将持续发展,玻纤含量也将不断提高,以满足各领域的性能要求。
玻纤化学成分玻璃纤维是一种由玻璃制成的纤维材料,其化学成分主要包括硅、钠、钙、铝和镁等元素。
玻璃纤维的主要成分是二氧化硅(SiO2),其含量通常在50%以上。
二氧化硅是一种无色、无味的化合物,具有很高的熔点和熔化热,是玻璃纤维具有优异性能的基础。
二氧化硅的化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,因此玻璃纤维具有较好的耐腐蚀性。
玻璃纤维中还含有一定比例的氧化钠(Na2O)、氧化钙(CaO)、氧化铝(Al2O3)和氧化镁(MgO)等氧化物。
这些氧化物的添加可以改变玻璃纤维的物理性能和化学性质,使其适应不同的应用领域。
氧化钠是一种白色晶体,可溶于水。
在玻璃纤维中,氧化钠可以增加玻璃纤维的抗拉强度和耐磨性,同时降低玻璃纤维的熔点,提高其可加工性。
氧化钙是一种白色粉末,具有很高的熔点和熔化热。
在玻璃纤维中,氧化钙的添加可以提高玻璃纤维的耐高温性能,使其在高温环境下仍能保持较好的力学性能。
氧化铝是一种白色结晶体,具有高硬度和耐高温性能。
在玻璃纤维中,氧化铝的添加可以增加玻璃纤维的硬度和耐磨性,使其适用于一些高强度要求的场合。
氧化镁是一种白色颗粒,具有很高的熔点和熔化热。
在玻璃纤维中,氧化镁的添加可以提高玻璃纤维的耐火性能和耐碱性能,使其在一些特殊环境下具有更好的稳定性。
除了上述主要成分外,玻璃纤维中还可能含有少量的其他元素,如铝、钾、钛等。
这些元素的添加可以进一步改善玻璃纤维的性能,使其更加适应不同的应用需求。
玻璃纤维的化学成分主要包括硅、钠、钙、铝和镁等元素。
这些元素的配比和添加量可以根据具体要求进行调整,从而使得玻璃纤维具有不同的性能和用途。
通过合理选择和控制化学成分,可以制备出具有优异性能的玻璃纤维产品,广泛应用于建筑、航空航天、汽车、电子等领域。
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]统一下载站[选取日期]玻璃纤维的成分及性能生产玻璃纤维用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。
目前国际上已经商品化的纤维用的玻璃成分如下:1、E-玻璃亦称无碱玻璃,系一种硼硅酸盐玻璃。
目前是应用最广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分,具有良好的电气绝缘性及机械性能,广泛用于生产电绝缘用玻璃纤维,也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维,它的缺点是易被无机酸侵蚀,故不适于用在酸性环境。
2、C-玻璃亦称中碱玻璃,其特点是耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃,但电气性能差,机械强度低于无碱玻璃纤维10%~20%,通常国外的中碱玻璃纤维含一定数量的三氧化二硼,而我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。
在国外,中碱玻璃纤维只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品,如用于生产玻璃纤维表面毡等,也用于增强沥青屋面材料,但在我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半(60%),广泛用于玻璃钢的增强以及过滤织物,包扎织物等的生产,因为其人格低于无碱玻璃纤维而有较强的竞争力。
3、高强玻璃纤维其特点是高强度、高模量,它的单纤维抗拉强度为2800MPa,比无碱玻纤抗拉强度高25%左右,弹性模量86000MPa,比E-玻璃纤维的强度高。
用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。
但是由于价格昂贵,目前在民用方面还不能得到推广,全世界产量也就几千吨左右。
4、AR玻璃纤维亦称耐碱玻璃纤维,主要是为了增强水泥而研制的。
5、A玻璃亦称高碱玻璃,是一种典型的钠硅酸盐玻璃,因耐水性很差,很少用于生产玻璃纤维。
6、E-CR玻璃是一种改进的无硼无碱玻璃,用于生产耐酸耐水性好的玻璃纤维,其耐水性比无碱玻纤改善7~8倍,耐酸性比中碱玻纤也优越不少,是专为地下管道、贮罐等开发的新品种。
7、D玻璃亦称低介电玻璃,用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。
除了以上的玻璃纤维成分以外,近年来还出现一种新的无碱玻璃纤维,它完全不含硼,从而减轻环境污染,但其电绝缘性能及机械性能都与传统的E玻璃相似。
另外还有一种双玻璃成分的玻璃纤维,已用在生产玻璃棉中,据称在作玻璃钢增强材料方面也有潜力。
此外还有无氟玻璃纤维,是为环保要求而开发出来的改进型无碱玻璃纤维。
玻璃纤维制品品种与用途1、无捻粗纱无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。
无捻粗纱按玻璃成分可划分为:无碱玻璃无捻粗纱和中碱玻璃无捻粗纱。
生产玻璃粗纱所用玻纤直径从12~23μm。
无捻粗纱的号数从150号到9600号(tex)。
无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中,如缠绕、拉挤工艺,因其张力均匀,也可织成无捻粗纱织物,在某些用途中还将无捻粗纱进一步短切。
(1)喷射用无捻粗纱适合于玻璃钢喷射成型使用的无捻粗纱要具备如下性能:①良好的切割性,在连续高速切割时产生的静电少;②无捻粗纱切割后分散成原丝的效率要高,也即分束率高,通常要求90%以上;③短切后的原丝具有优良的覆模性,可覆盖在模具的各个角落;④树脂浸透快,易于被辊子辊平并易于驱赶气泡;⑤原丝筒退解性能好,粗纱线密度均匀,适合于各种喷枪及纤维输送系统。
喷射用无捻粗纱都是由多股原丝络制而成,每股原丝含200根玻纤单丝。
(2)SMC用无捻粗纱SMC即片状模塑料,主要用于压制汽车部件、浴缸、水箱板、净化槽、各种座椅等。
SMC用无捻粗纱在制造SMC片材时要切成lin(25mm)的长度,分散在树脂糊中,因此对SMC用无捻粗纱的要求是短切性好,毛丝少,抗静电性优良,在切割时短切丝不会粘附在刀辊上。
对着色的SMC而言,无捻粗纱要在高颜料含量的树脂糊中被树脂浸透。
通常SMC无捻粗纱一般为2400tex,少数情况下也有用4800tex的。
(3)缠绕用无捻粗纱缠绕法用于制造各种口径的玻璃钢管、贮罐等。
缠绕用无捻粗纱的号数从1200号到9600号,缠绕大型管道及贮罐多倾向于直接无捻粗纱,如4800tex的直接无捻粗纱。
对缠绕用无捻粗纱的要求如下:①成带性好,呈扁带状;②无捻粗纱退解性好,在从纱筒退解时不脱圈,不形成"鸟巢"状乱丝;③张力均匀,无悬垂现象;④线密度均匀,一般须小于±7%;⑤无捻粗纱浸透性好,从树脂槽通过时易为树脂润湿及浸透。
(4)拉挤用无捻粗纱拉挤用于制造断面一致的各种型材,其特点是玻纤含量高,单向强度大。
拉挤用无捻粗纱可以是多股原丝并合的也可以是直接的无捻粗纱,其线密度范围为1100号到4400号。
各种性能要求与缠绕无捻粗纱大体相同。
(5)织造用无捻粗纱无捻粗纱的一个重要用途是织造各种厚度的方格布或单向无捻粗纱织物,它们大多用于手糊玻璃钢成型工艺中。
对强造用无捻粗纱有如下要求:①良好的耐磨性;②良好的成带性;③织造用无捻粗纱在织造前需经强制烘干;④无捻粗纱张力均匀,悬垂度应符合一定标准;⑤无捻粗纱退解性好;⑥无捻粗纱浸透性好。
(6)预型体用无捻粗纱在预型体工艺中,无捻粗纱被短切并喷附在预定形状的网上,同时喷少量树脂使纤维网固定成形,然后将成形的纤维网片移入金属模具中,注入树脂热压成形,即得制品。
对于这种工艺的无捻粗纱的性能要求与对喷射无捻粗纱的要求基本相同。
2、无捻粗纱织物(方格布)方格布是无捻粗纱平纹织物,是手糊玻璃钢重要基材。
方格布的强度主要在织物的经纬方向上,对于要求经向或纬向强度高的场合,也可以织成单向方格布,它可以在经向或纬向布置较多的无捻粗纱。
对方格布的质量要求如下:①织物均匀,布边平直,布面平整呈席状,无污渍、起毛、折痕、皱纹等;②经、纬密,面积重量,布幅及卷长均符合标准;③卷绕在牢固的纸芯上,卷绕整齐;④迅速、良好的树脂透性;⑤织物制成的层合材料的干、湿态机械强度均应达到要求。
用方格布铺敷成型的复合材料其特点是层间剪切强度低,耐压和疲劳强度差。
3、玻璃纤维毡片(1)短切原丝毡将玻璃原丝(有时也用无捻粗纱)切割成50mm长,将其随机但均匀地铺陈在网带上,随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切原丝毡。
短切毡主要用于手糊、连续制板和对模模压和SMC工艺中。
对短切原丝毡的质量要求如下:①沿宽度方向面积质量均匀;②短切原丝在毡面中分布均匀,无大孔眼形成,粘结剂分布均匀;③具有适中的干毡强度;④优良的树脂浸润及浸透性。
(2)连续原丝毡将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈8字形铺敷在连续移动网带上,经粉末粘结剂粘合而成。
连续玻纤原丝毡中纤维是连续的,故其对复合材料的增强效果较短切毡好。
主要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡增强热塑料(GMT)等工艺中。
(3)表面毡玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层,这一般是用中碱玻璃表面毡来实现。
这类毡由于采用中碱玻璃(C)制成,故赋予玻璃钢耐化学性特别是耐酸性,同时因为毡薄、玻纤直径较细之故,还可吸收较多树脂形成富树脂层,遮住了玻璃纤维增强材料(如方格布)的纹路,起到表面修饰作用。
(4)针刺毡针刺毡或分为短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡。
短切纤维针刺毡是将玻纤粗纱短切成50mm,随机铺放在预先放置在传送带上的底材上,然后用带倒钩的针进行针刺,针将短切纤维刺进底材中,而钩针又将一些纤维向上带起形成三维结构。
所用底材可以是玻璃纤维或其它纤维的稀织物,这种针刺毡有绒毛感。
其主要用途包括用作隔热隔声材料、衬热材料、过滤材料,也可用在玻璃钢生产中,但所制玻璃钢强度较低,使用范围有限。
另一类连续原丝针刺毡,是将连续玻璃原丝用抛丝装置随机抛在连续网带上,经针板针刺,形成纤维相互勾连的三维结构的毡。
这种毡主要用于玻璃纤维增强热塑料可冲压片材的生产。
(5)缝合毡短切玻璃纤维从50mm乃至60cm长均可用缝编机将其缝合成短切纤维或长纤维毡,前者可在若干用途方面代替传统的粘结剂粘结的短切毡,后者则在一定程度上代替连续原丝毡。
它们的共同优点是不含粘结剂,避免了生产过程的污染,同时浸透性能好,价格较低。
4、短切原丝和磨碎纤维(1)短切原丝短切原丝分干法短切原丝及湿法短切原丝。
前者用在增强塑料生产中,而后者则用于造纸。
用于玻璃钢的短切原丝又分为增强热固性树脂(BMC)用短切原丝和增强热塑性树脂用短切原丝两大类。
对增强热塑性塑料用短切原丝的要求是用无碱玻璃纤维,强度高及电绝缘性好,短切原丝集束性好、流动性好、白度较高。
增强热固性塑料短切原丝要求集束性好,易为树脂很快浸透,具有很好的机械强度及电气性能。
(2)磨碎纤维磨碎纤维系由锤磨机或球磨机将短切纤维磨碎而成。
磨碎纤维主要在增强反应注射工艺(RRIM)中用作增强材料,在制造浇铸制品、模具等制品时用作树脂的填料用以改善表面裂纹现象,降低模塑收缩率,也可用作增强材料。
5、玻璃纤维织物以下介绍的是以玻璃纤维纱线织造的各种玻璃纤维织物。
(1)玻璃布我国生产的玻璃布,分为无碱和中碱两类,国外大多数是无碱玻璃布。
玻璃布主要用于生产各种电绝缘层压板、印刷线路板、各种车辆车体、贮罐、船艇、模具等。
中碱玻璃布主要用于生产涂塑包装布,以及用于耐腐蚀场合。
织物的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。
经纬密度又由纱结构和织纹决定。
经纬密加上纱结构,就决定了织物的物理性质,如重量、厚度和断裂强度等。
有五种基本的织纹:平纹、斜纹、缎纹、罗纹和席纹。
(2)玻璃带玻璃带分为有织边带和无织边带(毛边带)主要织防腐是平纹。
玻璃带常用于制造高强度、介电性能好的电气设备零部件。
(3)单向织物单向织物是一种粗经纱和细纬纱织成的四经破缎纹或长轴缎纹织物。
其特点是在经纱主向上具有高强度。
(4)立体织物立体织物是相对平面织物而言,其结构特征从一维二维发展到了三维,从而使以此为增强体的复合材料具有良好的整体性和仿形性,大大提高了复合材料的层间剪切强度和抗损伤容限。
它是随着航天、航空、兵器、船舶等部门的特殊需求发展起来的,目前其应用已拓展至汽车、体育运动器材、医疗器械等部门。
主要有五类:机织三维织物、针织三维织物、正交及非正交非织造三维织物、三维编织织物和其它形式的三维织物。
立体织物的形状有块状、柱状、管状、空心截锥体及变厚度异形截面等。
(5)异形织物异形织物的形状和它所要增强的制品的形状非常相似,必须在专用的织机上织造。
对称形状的异形织物有:圆盖、锥体、帽、哑铃形织物等,还可以制成箱、船壳等不对称形状。
(6)槽芯织物槽芯织物是由两层平行的织物,用纵向的竖条连接起来所组成的织物,其横截面形状可以是三角形或矩形。
(7)玻璃纤维缝编织物亦称为针织毡或编织毡,它既不同于普通的织物,也不同于通常意义的毡。
最典型的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠在一起,通过缝编将经纱与纬纱编织在一起成为织物。
缝编织物的优点如下:①它可以增加玻璃钢层合制品的极限抗张强度,张力下的抗脱层强度以及抗弯强度;②减轻玻璃钢制品的重量;③表面平整使玻璃钢表面光滑;④简化手糊操作,提高劳动生产率。