增强体-玻璃纤维-G

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1、第二章增强体定义提高基体力学性能改善基体理化性能分类陶瓷类——氧化物：Al2O3、Al2O3(SiO2)3、K2TiO3——非氧化物：SiC、Si3N4、TiB2高聚物类：聚芳酰胺纤维、聚乙烯纤维金属类：金属丝，如：W、Mo碳纤维类玻璃纤维按来源：天然和人造按形态：颗粒；纤维（长短之分，粗细之分）；晶须按物质结合键和物化性能：综合评价对金属和陶瓷：碳、石墨纤维、各种陶瓷纤维、晶须对有机材料：SiO2、石墨、高聚物纤维对水泥碳、石墨纤维玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维具有成本低、不燃烧、耐热、耐化学腐蚀性好、拉伸强度和冲击强度高、断裂延伸率小、绝

2、热性及绝缘性好。玻璃纤维布中国玻纤行业寡头竞争格局全球玻纤产量增长情况（万吨）中国玻纤出口量（万吨）玻纤价格走势（元/吨）玻璃纤维的分类以玻璃原料成分分类以不同的含碱量区分无碱玻璃纤维（Ｅ玻纤）由钙铝硼硅酸盐组成中碱玻璃纤维有碱玻璃（Ａ玻璃）纤维特种玻璃纤维碱金属氧化物含量不大于0.5%，纤维强度较高，耐热性和电性能优良，抗大气腐蚀，化学稳定性好但不耐酸，最大特点是电性能好，也称电气玻璃碱金属氧化物含量为11.5-12.5%，国外没有该纤维，主要特点耐酸性好，价格便宜含碱量高，对潮气侵蚀敏感，很少做增强材料以单丝直径分类粗纤维３０微米初级

3、纤维２０微米中级纤维１０－２０微米高级纤维３－１０微米（纺织纤维）单丝直径小于４微米的玻璃纤维称超细纤维。玻璃纤维的分类以纤维外观分类连续纤维　　包括无捻粗纱和有捻粗纱短切纤维空心玻璃纤维玻璃粉磨细纤维玻璃纤维的分类以纤维特性分类高强玻璃纤维高模量玻璃纤维耐高温玻璃纤维耐碱玻璃纤维耐酸玻璃纤维普通玻璃纤维（无碱及中碱玻璃纤维）玻璃纤维的分类180º109º28´o二氧化硅的晶体结构示意图Si结构硅氧四面体玻璃纤维的结构玻璃纤维结构与玻璃相同微晶结构假说玻璃是由硅酸块或二氧化硅的微晶子组成，在微晶子之间由硅酸块过冷溶液所填充。网络结构假说玻

4、璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连成不规则三维网络，网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。二氧化硅四面体的三维网络结构是玻璃性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称网络改性物。微观不均匀，宏观均匀，具有各向异性玻璃纤维的化学组成SiO2、B2O3、CaO、Al2O3氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，降低玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃熔液中的气泡易排除。它主要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助熔目的.其含量愈高，玻璃纤维强度，电绝缘性能和化学稳定性会降低。CaO取代SiO2，可降低拉丝温度。Al2O3可

5、提高耐水性。玻璃纤维的物理性能优点：拉伸强度高，防火、防雾、防蛀，耐高温和电绝缘性好。缺点：脆性，不耐腐，对人皮肤有刺激。（１）外观和比重表面光滑，圆柱，断面完整的圆形。直径在１.５-３０微米.。密度为２.１６－４.３g/cm3，大于有机纤维，低于金属，与铝相当。无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维比重大。（２）表面积大（３）力学性能①拉伸强度高微裂纹假说，玻璃的理论强度取决于分子或原子间的引力，其理论强度很高，实测低是因为在玻璃或玻璃纤维中存在着数量不等，尺寸不同的微裂纹，因而降低了强度。微裂纹分布在玻璃或玻璃纤维的整个体积内,但以表面的微裂纹危

6、害最大。由于微裂纹的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，在危害最大的微裂纹处，产生应力集中，从而使强度降低．玻璃纤维比玻璃强度高，是因为玻璃纤维高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性，使微裂纹产生的机会减少。玻璃纤维的断面小，使微裂纹存在的几率减少。玻璃纤维的物理性能玻璃纤维较玻璃耐腐蚀性差②影响玻璃纤维强度的因素Ａ．直径变细强度增加Ｂ．长度增加强度降低Ｃ．化学组成Ｄ．存放时间－纤维老化Ｅ．施加负荷时间－纤维疲劳原因：在于吸附作用的影响，即水分吸附并渗透到纤维裂纹中，在外力作用下，加速裂纹的扩展。Ｆ．成型方法和成型条件　硬化速度快，强度高玻璃纤

7、维的物理性能微裂纹理论含碱量越高，强度越低水分侵蚀③弹性Ａ．延伸率　比有机纤维低Ｂ．弹性模量　应力与应变关系的比例常数7×104MPa（４）耐腐蚀性、耐磨性和耐折性耐腐蚀性差（表面积大，受化学介质腐蚀面积大）表面改性（阳离子活性剂）玻璃纤维的物理性能（５）热性能①导热性纤维0.03千卡／米·度·时主要是纤维间的空隙大，容重较小；容重越小，导热系数越小。受潮导热系数增大。玻璃纤维的物理性能②耐热性耐热性高，软化点550-580℃。热处理，强度下降；温度愈高，强度下降愈显著（热处理使微裂纹增加）。（６）电性能无碱玻璃纤维电绝缘性比有碱高。电阻

8、率随温度升高下降。空气湿度增加电阻率下降。加入氧化铁，氧化铅，氧化铜，氧化铋呈半导体。玻璃纤维的物理性能（７）光学性质透光性不如玻璃反射系数透过系数亮度系数玻璃纤维的物理性能布厚度及密度玻璃纤