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1、论述玻璃纤维及其制品【摘要】:玻璃纤维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。【关键词】:玻璃纤维、性能、产品应用、工艺技术玻璃是一种以脆闻名的物质。有趣的是,
2、玻璃一旦经加热,被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维之后,它就变得像合成纤维那样柔软,而坚韧的程度甚至超过了同样粗细的不锈钢丝!用玻璃纤维拧成的玻璃绳,可称是"绳中之王."一根手指那样粗的玻璃绳,竟能够吊起一辆载满货物的卡车!由于玻璃绳不怕海水腐蚀,不会生锈,因此用作船缆,起重机吊绳很合适的.合成纤维做的绳虽牢,但是它在高温下会熔化,而玻璃绳却不怕,因此,救护员使用玻璃绳特别安全.玻璃纤维经过组织,能织出各式各样的玻璃织物——玻璃布.玻璃布既不怕酸,也不怕碱,所以用作化学工厂的滤布,十分理想.近年来不少工厂纷纷采用玻
3、璃布代替棉布,麻袋布,制作包装袋.这种袋不霉不烂,防潮防蚀,经久耐用,很受人们的欢迎,并且还能节约大量棉麻.有精美图案的大张玻璃贴墙布,用粘合剂往墙上一贴,美观大方,免去了粉刷和保养,脏了只要用布一抹,墙壁马上又变得干干净净。一、玻璃纤维介绍玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料,随着市场经济的迅速发展,玻璃纤维成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。由于在多个领域得到广泛应用,因此,玻璃纤维日益受到人们的重视。全球玻纤生产消费大国主要是美国、欧洲、日本等发达国家,其人均玻纤消费量
4、较高。欧洲仍然是玻璃纤维消费的最大地区,用量占全球总用量的35%。中国玻璃纤维行业近几年的快速发展,动力来自国内和国外两个市场的拉动。国际市场的扩大,既有总需求增长的因素,也有来自国际企业前期因利润率较低退出行业后,给国内企业在国际市场留下的发展空间;而国内市场的增长,则是来自下游消费行业的快速发展。中国玻璃纤维经过了50多年的发展,已经颇具规模。二、玻璃纤维特性1.外观和密度玻璃纤维呈表面光滑的圆柱体,表面光滑,纤维之间的抱合力非常小,不利于和树脂粘结。玻璃纤维彼此相靠近时,空隙填充得较为密实,有利于提高玻璃钢制
5、品的玻璃含量。玻璃钢使用的玻璃纤维直径5μm~20μm,其密度较有机纤维大很多,但比一般金属密度要低。2.力学性能(1)拉伸强度玻璃纤维的拉伸强度比同成分的块状玻璃高几十倍例:块状有碱玻璃纤维的拉伸强度:40MPa~100MPa玻璃纤维强度:2000MPa玻璃一般人之观念为质硬易碎物体,并不适于作为结构用材,但如其抽成丝后,则其强度大为增加且具有柔软性,故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。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
6、,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%)。 (2)弹性系数高,刚性佳。 (3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高,故吸收冲击能量大。 (4)为无机纤维,具不燃性,耐化学性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性,耐热性均佳。 (7)加工性佳,可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。 (8)透明可透过光线. (9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。(10)价格便宜。玻璃纤维的分类:玻璃纤维按形态和长度,可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉;按玻璃成分,可分为无碱、耐化学、
7、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。玻璃纤维-特性,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(特别是玻璃棉),抗拉强度高,电绝缘性好(如无碱玻璃纤维)。但性脆,耐磨性较差。玻璃纤维主要用作电绝缘材料,工业过滤材料,防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料。还可作为增强材料,用来制造增强塑料(见彩图)或增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制品。用有机材料被覆玻璃纤维可提高其柔韧性,用以制成包装布、窗纱、贴墙布、覆盖布、防护服和绝电、隔音材料。 三、玻璃纤维应用 1、无捻粗纱无捻粗纱是由平行原丝
8、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。生产玻璃纤维制品的主要设备是纺纱机和织布机1—电