新型高强度玻璃纤维制备及其增强环氧树脂性能

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1、复材制造COMPOSITESMANUFACTURING新型高强度玻璃纤维制备及其*增强环氧树脂性能PreparationofNewHigh-StrengthGlassFiberandPerformanceofReinforcedEpoxyResin中材科技股份有限公司刘建勋祖群朱建勋高强度玻璃纤维与普通无碱玻璃纤维相比具有拉伸强度高、弹性模量高、抗冲击性能好、化学稳定性好、抗疲劳性好、耐高温等优良性能，广泛应用于航空、航天、兵器、舰船、化工等领域。高强度玻璃纤维与普通无碱玻目前，主要高强度玻璃纤维有：璃纤维相比具有拉伸强度高、弹性模美国的“S-2”、日本的“T”纤维、俄量高、抗冲击性

2、能好、化学稳定性好、罗斯的“ВМЛ”纤维、法国的“R”[3-6]刘建勋抗疲劳性好、耐高温等优良性能，广纤维和中国的“HS”系列纤维。毕业于南京理工大学国家特种泛应用于航空、航天、兵器、舰船、化表1是不同牌号高强度玻璃纤维的超细粉体研究中心，获工学博士学位。工等领域，如导弹发动机壳体、宇航性能比较，同时与E-glass纤维作对2008～2010年，南京玻璃纤维研究设飞机内衬、枪托、发射炮筒、防弹装比。计院博士后、高级工程师，江苏省颗粒学会理事。主持国防军品配套、江苏省自甲、高压容器等。随着科技的发展，从表1可以看出，目前我国性然科学基金等国家和省科技项目，现在高强度玻璃纤维在各工业领域

3、的需能较高的“HS-4”玻璃纤维，其力学主要从事特种玻璃纤维成分与性能研[1-2]求量也在不断扩大。性能和法国“R”玻璃纤维、俄罗斯究。发表SCI、EI文章10余篇。表1不同牌号高强度玻璃纤维性能牌号HS2HS4S-2RTВМЛE-glass新生态强度402046004500~4890440046504500~50003445/MPa弹性模量82.986.484.7~86.983.884.395.072/GPa*国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2007AA03Z549）；江苏省自然科学浸胶纱强度2600~34003300~38003500~3900≥3400≥3400≥

4、33002400基金资助项目（BK2009488）。/MPa2010年第17期·航空制造技术75复材制造COMPOSITESMANUFACTURING“ВМЛ”和日本“T”纤维相当，但与2所示。与现有成熟产品HS2、HS4及浸胶纱强度及层间剪切强度。美国“S-2”玻璃纤维相比，玻璃纤维配方方案作对比。（2）玻璃纤维新生态强度的检的新生态强度及复合材料力学性能（3）玻璃的熔制及玻璃纤维的测。低10%左右，软化点低40℃~50℃，制备。根据标准ASTMD-2102，取熔在强度、耐热等方面与国外同类产品按表2所列各配方的化学组制好的玻璃约60g，放入单孔铂铑坩相比还存在一定差距，难以满足先

5、进成计算出各种原料所需用量，准确埚内，在1440℃~1450℃下再熔融，复合材料对增强基材提高力学性能、称量后混合均匀配制成配合料，通过控制常规的玻璃纤维成型工艺耐热性能等要求。需要开发具有更置于熔制玻璃用铂铑坩锅中，在参数（液面高度、热点温度、拉丝机转高强度、更好的化学稳定性和耐热性1510℃~1550℃温度范围内，边搅拌速等），拉制成直径为7~8μm的连的新型高性能玻璃纤维。边熔融，熔制24h，得到澄清、均化的续玻璃纤维，采用强力测试机测试其本课题针对上述存在的问题，玻璃液，把熔制好的玻璃液流放到耐新生态强度，测试环境湿度必须控制设计了新的高强度玻璃纤维成分热钢板上，冷却后得到玻

6、璃块。将一在规定范围内。（NEWHS），采用该成分制备的高强定质量的玻璃置于单孔拉丝坩埚内，（3）玻璃纤维耐温性的检测。度玻璃纤维提高了玻璃纤维的拉伸调节玻璃液的温度、液面高度以及拉玻璃纤维的耐温性采用软化点强度，同时提高了玻璃纤维的耐温性丝机的转速，制备所需直径的玻璃纤来判定，软化点温度越高，耐温性越和耐酸性等性能。维，对玻璃纤维进行相关性能测试。好，反之则耐温性差。软化点的测2样品的性能及表征试方法与其他玻璃纤维软化点测试验（1）仪器。试方法相同，采用吊丝法（按ASTM1新型高强度玻璃纤维的制备熔制玻璃用双格铂铑坩埚和单C-338）测试，匀速升温，激光位移感（1）试验试剂。孔拉丝

7、坩埚均为中材科技自行研究应器记录玻璃伸长速率，当伸长率达试验熔制玻璃所需的SiO2、设计、制造；采用强力测试机测试玻到1mm/min时，此时对应的温度即Al2O3、MgO、B2O3、CeO2、Li2CO3、璃纤维的新生态强度，采用玻璃纤维为软化点。Fe2O3等原料皆为工业级原料（其中软化点测试仪（中国湘潭，型号PCY-（4）玻璃纤维耐酸性的检测。SiO2为石英砂矿引入，其余物质皆为SP1100）进行测量玻璃纤维的软化玻璃纤维耐酸性测试是采用直氧化物，是化工