玻璃纖維各方面知識(shí)的介紹

rickyhan1986

玻璃纖維的成分及性能

　　生產(chǎn)玻璃纖維用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。目前國(guó)際上已經(jīng)商品化的纖維用的玻璃成分如下：

　 1、E-玻璃 亦稱無(wú)堿玻璃，系一種硼硅酸鹽玻璃。目前是應(yīng)用最廣泛的一種玻璃纖維用玻璃成分，具有良好的電氣絕緣性及機(jī)械性能，廣泛用于生產(chǎn)電絕緣用玻璃纖維，也大量用于生產(chǎn)玻璃鋼用玻璃纖維，它的缺點(diǎn)是易被無(wú)機(jī)酸侵蝕，故不適于用在酸性環(huán)境。

　　2、C-玻璃 亦稱中堿玻璃，其特點(diǎn)是耐化學(xué)性特別是耐酸性優(yōu)于無(wú)堿玻璃，但電氣性能差，機(jī)械強(qiáng)度低于無(wú)堿玻璃纖維10%～20%，通常國(guó)外的中堿玻璃纖維含一定數(shù)量的三氧化二硼，而我國(guó)的中堿玻璃纖維則完全不含硼。在國(guó)外，中堿玻璃纖維只是用于生產(chǎn)耐腐蝕的玻璃纖維產(chǎn)品，如用于生產(chǎn)玻璃纖維表面氈等，也用于增強(qiáng)瀝青屋面材料，但在我國(guó)中堿玻璃纖維占據(jù)玻璃纖維產(chǎn)量的一大半（60%），廣泛用于玻璃鋼的增強(qiáng)以及過濾織物，包扎織物等的生產(chǎn)，因?yàn)槠淙烁竦陀跓o(wú)堿玻璃纖維而有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。


　 3、高強(qiáng)玻璃纖維 其特點(diǎn)是高強(qiáng)度、高模量，它的單纖維抗拉強(qiáng)度為2800MPa，比無(wú)堿玻纖抗拉強(qiáng)度高25%左右，彈性模量86000MPa，比E-玻璃纖維的強(qiáng)度高。用它們生產(chǎn)的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲及運(yùn)動(dòng)器械。但是由于價(jià)格昂貴，目前在民用方面還不能得到推廣，全世界產(chǎn)量也就幾千噸左右。

　 4、AR玻璃纖維 亦稱耐堿玻璃纖維，主要是為了增強(qiáng)水泥而研制的。

　 5、A玻璃 亦稱高堿玻璃，是一種典型的鈉硅酸鹽玻璃，因耐水性很差，很少用于生產(chǎn)玻璃纖維。

　 6、E-CR玻璃 是一種改進(jìn)的無(wú)硼無(wú)堿玻璃，用于生產(chǎn)耐酸耐水性好的玻璃纖維，其耐水性比無(wú)堿玻纖改善7～8倍，耐酸性比中堿玻纖也優(yōu)越不少，是專為地下管道、貯罐等開發(fā)的新品種。

　　7、D玻璃 亦稱低介電玻璃，用于生產(chǎn)介電強(qiáng)度好的低介電玻璃纖維。

　　除了以上的玻璃纖維成分以外，近年來(lái)還出現(xiàn)一種新的無(wú)堿玻璃纖維，它完全不含硼，從而減輕環(huán)境污染，但其電絕緣性能及機(jī)械性能都與傳統(tǒng)的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維，已用在生產(chǎn)玻璃棉中，據(jù)稱在作玻璃鋼增強(qiáng)材料方面也有潛力。此外還有無(wú)氟玻璃纖維，是為環(huán)保要求而開發(fā)出來(lái)的改進(jìn)型無(wú)堿玻璃纖維。

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無(wú)捻粗紗是由平行原絲或平行單絲集束而成的。無(wú)捻粗紗按玻璃成分可劃分為：無(wú)堿玻璃無(wú)捻粗紗和中堿玻璃無(wú)捻粗紗。生產(chǎn)玻璃粗紗所用玻纖直徑從12～23μm。無(wú)捻粗紗的號(hào)數(shù)從150號(hào)到9600號(hào)（tex）。無(wú)捻粗紗可直接用于某些復(fù)合材料工藝成型方法中，如纏繞、拉擠工藝，因其張力均勻，也可織成無(wú)捻粗紗織物，在某些用途中還將無(wú)捻粗紗進(jìn)一步短切。

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適合于玻璃鋼噴射成型使用的無(wú)捻粗紗要具備如下性能：①良好的切割性，在連續(xù)高速切割時(shí)產(chǎn)生的靜電少；②無(wú)捻粗紗切割后分散成原絲的效率要高，也即分束率高，通常要求90%以上；③短切后的原絲具有優(yōu)良的覆模性，可覆蓋在模具的各個(gè)角落；④樹脂浸透快，易于被輥?zhàn)虞伷讲⒁子隍?qū)趕氣泡；⑤原絲筒退解性能好，粗紗線密度均勻，適合于各種噴槍及纖維輸送系統(tǒng)。噴射用無(wú)捻粗紗都是由多股原絲絡(luò)制而成，每股原絲含200根玻纖單絲。

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SMC用無(wú)捻粗紗 SMC即片狀模塑料，主要用于壓制汽車部件、浴缸、水箱板、凈化槽、各種座椅等。SMC用無(wú)捻粗紗在制造SMC片材時(shí)要切成lin(25mm)的長(zhǎng)度，分散在樹脂糊中，因此對(duì)SMC用無(wú)捻粗紗的要求是短切性好，毛絲少，抗靜電性優(yōu)良，在切割時(shí)短切絲不會(huì)粘附在刀輥上。對(duì)著色的SMC而言，無(wú)捻粗紗要在高顏料含量的樹脂糊中被樹脂浸透。通常SMC無(wú)捻粗紗一般為2400tex，少數(shù)情況下也有用4800tex的。

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纏繞法用于制造各種口徑的玻璃鋼管、貯罐等。纏繞用無(wú)捻粗紗的號(hào)數(shù)從1200號(hào)到9600號(hào)，纏繞大型管道及貯罐多傾向于直接無(wú)捻粗紗，如4800tex的直接無(wú)捻粗紗。對(duì)纏繞用無(wú)捻粗紗的要求如下：①成帶性好，呈扁帶狀；②無(wú)捻粗紗退解性好，在從紗筒退解時(shí)不脫圈，不形成"鳥巢"狀亂絲；③張力均勻，無(wú)懸垂現(xiàn)象；④線密度均勻，一般須小于±7%；⑤無(wú)捻粗紗浸透性好，從樹脂槽通過時(shí)易為樹脂潤(rùn)濕及浸透。

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拉擠用于制造斷面一致的各種型材，其特點(diǎn)是玻纖含量高，單向強(qiáng)度大。拉擠用無(wú)捻粗紗可以是多股原絲并合的也可以是直接的無(wú)捻粗紗，其線密度范圍為1100號(hào)到4400號(hào)。各種性能要求與纏繞無(wú)捻粗紗大體相同。

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無(wú)捻粗紗的一個(gè)重要用途是織造各種厚度的方格布或單向無(wú)捻粗紗織物，它們大多用于手糊玻璃鋼成型工藝中。對(duì)強(qiáng)造用無(wú)捻粗紗有如下要求：①良好的耐磨性；②良好的成帶性；③織造用無(wú)捻粗紗在織造前需經(jīng)強(qiáng)制烘干；④無(wú)捻粗紗張力均勻，懸垂度應(yīng)符合一定標(biāo)準(zhǔn)；⑤無(wú)捻粗紗退解性好；⑥無(wú)捻粗紗浸透性好。

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在預(yù)型體工藝中，無(wú)捻粗紗被短切并噴附在預(yù)定形狀的網(wǎng)上，同時(shí)噴少量樹脂使纖維網(wǎng)固定成形，然后將成形的纖維網(wǎng)片移入金屬模具中，注入樹脂熱壓成形，即得制品。對(duì)于這種工藝的無(wú)捻粗紗的性能要求與對(duì)噴射無(wú)捻粗紗的要求基本相同。

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方格布是無(wú)捻粗紗平紋織物，是手糊玻璃鋼重要基材。方格布的強(qiáng)度主要在織物的經(jīng)緯方向上，對(duì)于要求經(jīng)向或緯向強(qiáng)度高的場(chǎng)合，也可以織成單向方格布，它可以在經(jīng)向或緯向布置較多的無(wú)捻粗紗。

　　對(duì)方格布的質(zhì)量要求如下：①織物均勻，布邊平直，布面平整呈席狀，無(wú)污漬、起毛、折痕、皺紋等；②經(jīng)、緯密，面積重量，布幅及卷長(zhǎng)均符合標(biāo)準(zhǔn)；③卷繞在牢固的紙芯上，卷繞整齊；④迅速、良好的樹脂透性；⑤織物制成的層合材料的干、濕態(tài)機(jī)械強(qiáng)度均應(yīng)達(dá)到要求。

　　用方格布鋪敷成型的復(fù)合材料其特點(diǎn)是層間剪切強(qiáng)度低，耐壓和疲勞強(qiáng)度差。