ecr玻璃纤维特性与应用

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1、耐化学腐蚀玻璃纤维ECR特性与应用韩利雄博士1、ECR玻璃纤维历程性能优异应用领域不断扩展E玻璃纤维问世蓬勃发展面临耐腐蚀性问题ECR玻纤诞生20世纪20世纪20世纪30年代40-70年代80年代•ECR玻璃纤维的出现，解决了玻璃纤维在防腐蚀领域的应用问题ECR玻璃纤维专利号：US3847627化学组分重量百分比SiO254.5~60Al2O39~14.5CaO17~24MgO1.5~4TiO22~4ZnO/SrO/BaO1~5.5Na2O+K2O＜1.02、ECR玻璃纤维特点ECR(E-GlassofChemi

2、calResistance)是耐化学侵蚀无碱玻璃的简称以E玻璃成分为基础结构特点不含BO和F232加入了1~4%的TiO和ZnO2技术特点生产难度大，技术要求严，制造成本高但耐酸性能所有玻纤中最佳苛刻环境中复合材料的首选无氟无硼，生产环保性好主要优点优异的耐酸性、耐水性、耐应力腐蚀性以及短期抗碱性，尤其受力情况下，耐腐蚀优势更明显力学性能提高10-15%耐温性好，软化点比E玻璃高50℃左右表面电阻大，在耐高电压方面更有优势ECR玻纤力学性能拉伸强度ASTM2343弹性模量ASTM234323008

3、5220080210075200070651900E-glassECRE-glassECR注：以上数据为ECR浸胶纱力学性能检测数据ECR玻璃纤维耐腐蚀性能国家玻璃纤维产品质量监督检验中心对比测试失重结果40ER469LECR469L30失重率20%100H2O（25℃）H2O（80℃）10%H2SO4（25℃）10%H2SO4（80℃）0.1mol/L的NaOH（25℃）0.1mol/L的NaOH（80℃）ER469L0.180.292.639.650.473.02ECR469L0.150.220.11.010

4、.241.55E不同时间后表面形态玻璃纤维10%原样6h盐酸浸泡24h48hECR不同时间后表面形态玻璃纤维原样12h10%盐酸浸泡48h144hECR与E玻璃环氧棒在10%硫酸中浸泡1个月后的外观比较ECR-glassE-glass3、ECR玻璃纤维发展生产困难，成本较高耐腐蚀性能传统ECR耐腐蚀性能颜色略偏黄，应用受限极佳要求苛刻领域改进的各类生产成本降低耐腐蚀性能一般腐蚀环境无硼玻纤基本无色，应用不受限有所下降中ASTMD578-00ISO2078-93ECR玻璃纤维载荷下耐酸性测试条件：样品直径：18mm

5、;化学介质:1mol/LHNO3负载：7000Kg温度：常温25℃客户要求：>100H测试结果（断裂时间）：1）ER增强环氧棒：5~12H2）ECR增强环氧棒：>1500H加载下测试环氧棒抗拉性能受载荷时，ECR增强制品的耐酸优势更加明显ECR玻璃纤维载荷下耐酸性（高温加速腐蚀条件下）酸液温度80℃，腐蚀加速ECR类似产品耐酸性对比测试条件ECR玻璃国内A国内B国外B1mol/HNO3≥1500H<400H<500H1000H常温1mol/HNO316H<2H<3H9H80℃4、ECR玻璃纤维耐腐蚀机理探讨E玻璃

6、腐蚀机理E玻璃在水中或酸性环境中被侵蚀，其实质是玻璃中金属离子的水解过程。−++−[SiO]Na+H+OH⇔[SiO]−OH+NaOH43[SiO]−OH+3/2HO⇔Si(OH)324表面金属离子水解→扩散到溶液中→内部离子向表面迁移→继续水解→扩散→。。。→达到平衡因而，影响玻璃的耐腐蚀能力主要与碱金属离子的迁移能力有关。•而碱金属离子的迁移能力又取决于玻璃的内部结构。•玻璃网络结构越完整、越致密，离子迁移越困难•玻璃的网络结构主要由其成分控制成分→结构→性能玻碱金属离子的迁移能力主要与玻璃网络结构有关。ER

7、玻璃中：ER玻璃中同时存在[SiO]、[AlO]、[AlO]、[BO]和[BO]，44643网络完整程度下降，增大了离子迁移的通道。[BO]是二维层状结构，层间作用力弱；3[BO]易产生分相，减弱了玻璃网络体完整程度3H+H+酸性溶液H+H+H+Si玻璃界面BR+R+玻璃内部AlOHHR+E玻璃在R+酸性溶液酸性介质中HH玻璃界面HH玻璃内部H+HECR玻璃中：Si和Al全部以[SiO]和[AlO]四面体进入玻璃网络中，结构44完整，R+迁移受限。高电场高配位的离子，如Ti4+、Zn2+，对R+有束缚和阻碍作

8、用，降低了R+的迁移能力因此，一定含量的TiO和ZnO，对提高玻璃耐腐蚀性能有着重要作用；2这也是为什么真正地ECR玻纤颜色都略有偏黄的原因H+H+H+H+H+Si玻璃界面AlTi4+R+OR+H+R+ECR玻璃H+胶体层H酸性介质中玻璃界面Ti4++HHR+4、ECR玻璃纤维应用……电气环保设备设备ECR脱硫化工塔储罐化工船艇管道ECR玻纤的典型应用用于要求耐化学腐蚀、