玻璃纖維的在各個(gè)行業(yè)的用途!
玻璃纖維的主要成分:
其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等,根據(jù)玻璃中堿含量的多少,可分為無堿玻璃纖維(氧化鈉0%~2%,屬鋁硼硅酸鹽玻璃)、中堿玻璃纖維(氧化鈉8%~12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃)和高堿玻璃纖維(氧化鈉13%以上,屬鈉鈣硅酸鹽玻璃)。
主要特點(diǎn):
熔點(diǎn) 玻璃是是種非晶體 它沒有固定的熔點(diǎn), 一般認(rèn)為它的軟化點(diǎn)為500~750℃、沸點(diǎn) 1000 ℃、密度 2.4~2.76g/cm3、玻璃纖維作為強(qiáng)化塑料的補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)用時(shí),大的特征是抗拉強(qiáng)度大??估瓘?qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是6.3~6.9 g/d,濕潤狀態(tài)5.4~5.8 g/d。密度2.54g/cm3。耐熱性好,溫度達(dá)300℃時(shí)對(duì)強(qiáng)度沒影響。有優(yōu)良的電絕緣性,是高級(jí)的電絕緣材料,也用于絕熱材料和防火屏蔽材料。一般只被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。
原料及其應(yīng)用:玻璃纖維比有機(jī)纖維耐溫高,不燃,抗腐,隔熱、隔音性好,抗拉強(qiáng)度高,電絕緣性好。但性脆,耐磨性較差。用來制造增強(qiáng)塑料(見彩圖)或增強(qiáng)橡膠,作為補(bǔ)強(qiáng)材玻璃纖維具有以下之特點(diǎn),這些特點(diǎn)使玻璃纖維之使用遠(yuǎn)較其他種類纖維來得廣泛,發(fā)展速度亦遙遙領(lǐng)先其特性列舉如下:
(1)拉伸強(qiáng)度高,伸長小(3%)。
(2)彈性系數(shù)高,剛性佳。
(3)彈性限度內(nèi)伸長量大且拉伸強(qiáng)度高,故吸收沖擊能量大。
(4)為無機(jī)纖維,具不燃性,耐化學(xué)性佳。
(5)吸水性小。
(6)尺度安定性,耐熱性均佳。
(7)加工性佳,可作成股、束、氈、織布等不同形態(tài)之產(chǎn)品。
(8)透明可透過光線。
(9)與樹脂接著性良好。
(10)價(jià)格便宜。
(11)不易燃燒,高溫下可熔成玻璃狀小珠。
主要用途:
玻璃纖維制品被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,其中電子、交通和建筑是主要的三大應(yīng)用領(lǐng)域,也代表了世界玻纖產(chǎn)業(yè)在未來幾年的發(fā)展趨勢。
無捻粗紗
無捻粗紗是由平行原絲或平行單絲集束而成的。無捻粗紗按玻璃成分可劃分為:無堿玻璃無捻粗紗和中堿玻璃無捻粗紗。生產(chǎn)玻璃粗紗所用玻纖直徑從12~23μm。無捻粗紗的號(hào)數(shù)從150號(hào)到9600號(hào)(tex)。無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,也可織成無捻粗紗織物,在某些用途中還將無捻粗紗進(jìn)一步短切。
(1)噴射用無捻粗紗 適合于玻璃鋼噴射成型使用的無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。
(2)SMC用無捻粗紗 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用無捻粗紗在制造SMC片材時(shí)要切成lin(25mm)的長度,分散在樹脂糊中,因此對(duì)SMC用無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,無捻粗紗要在高顏料含量的樹脂糊中被樹脂浸透。通常SMC無捻粗紗一般為2400tex,少數(shù)情況下也有用4800tex的。
(3)纏繞用無捻粗紗 纏繞法用于制造各種口徑的玻璃鋼管、貯罐等。纏繞用無捻粗紗的號(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捻粗紗,如4800tex的直接無捻粗紗。對(duì)纏繞用無捻粗紗的要求如下:①成帶性好,呈扁帶狀;②無捻粗紗退解性好,在從紗筒退解時(shí)不脫圈,不形成”鳥巢”狀亂絲;③張力均勻,無懸垂現(xiàn)象;④線密度均勻,一般須小于±7%;⑤無捻粗紗浸透性好,從樹脂槽通過時(shí)易為樹脂潤濕及浸透。
(4)拉擠用無捻粗紗 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。拉擠用無捻粗紗可以是多股原絲并合的也可以是直接的無捻粗紗,其線密度范圍為1100號(hào)到4400號(hào)。各種性能要求與纏繞無捻粗紗大體相同。
(5)織造用無捻粗紗 無捻粗紗的一個(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織造用無捻粗紗在織造前需經(jīng)強(qiáng)制烘干;④無捻粗紗張力均勻,懸垂度應(yīng)符合一定標(biāo)準(zhǔn);⑤無捻粗紗退解性好;⑥無捻粗紗浸透性好。
(6)預(yù)型體用無捻粗紗 在預(yù)型體工藝中,無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)于這種工藝的無捻粗紗的性能要求與對(duì)噴射無捻粗紗的要求基本相同。
玻璃纖維織物
以下介紹的是以玻璃纖維紗線織造的各種玻璃纖維織物。
(1)玻璃布我國生產(chǎn)的玻璃布,分為無堿和中堿兩類,國外大多數(shù)是無堿玻璃布。玻璃布主要用于生產(chǎn)各種電絕緣層壓板、印刷線路板、各種車輛車體、貯罐、船艇、模具等。中堿玻璃布主要用于生產(chǎn)涂塑包裝布,以及用于耐腐蝕場合??椢锏奶匦杂衫w維性能、經(jīng)緯密度、紗線結(jié)構(gòu)和織紋所決定。經(jīng)緯密度又由紗結(jié)構(gòu)和織紋決定。經(jīng)緯密加上紗結(jié)構(gòu),就決定了織物的物理性質(zhì),如重量、厚度和斷裂強(qiáng)度等。有五種基本的織紋:平紋、斜紋、緞紋、羅紋和席紋。
(2)玻璃帶 玻璃帶分為有織邊帶和無織邊帶(毛邊帶)主要織法是平紋。玻璃帶常用于制造高強(qiáng)度、介電性能好的電氣設(shè)備零部件。
(3)單向織物 單向織物是一種粗經(jīng)紗和細(xì)緯紗織成的四經(jīng)破緞紋或長軸緞紋織物。其特點(diǎn)是在經(jīng)紗主向上具有高強(qiáng)度。
(4)立體織物立體織物是相對(duì)平面織物而言,其結(jié)構(gòu)特征從一維二維發(fā)展到了三維,從而使以此為增強(qiáng)體的復(fù)合材料具有良好的整體性和仿形性,大大提高了復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度和抗損傷容限。它是隨著航天、航空、兵器、船舶等部門的特殊需求發(fā)展起來的,今天其應(yīng)用已拓展至汽車、體育運(yùn)動(dòng)器材、醫(yī)療器械等部門。主要有五類:機(jī)織三維織物、針織三維織物、正交及非正交非織造三維織物、三維編織織物和其它形式的三維織物。立體織物的形狀有塊狀、柱狀、管狀、空心截錐體及變厚度異形截面等。
(5)異形織物 異形織物的形狀和它所要增強(qiáng)的制品的形狀非常相似,必須在專用的織機(jī)上織造。對(duì)稱形狀的異形織物有:圓蓋、錐體、帽、啞鈴形織物等,還可以制成箱、船殼等不對(duì)稱形狀。
(6)槽芯織物 槽芯織物是由兩層平行的織物,用縱向的豎條連接起來所組成的織物,其橫截面形狀可以是三角形或矩形。
(7)玻璃纖維縫編織物 亦稱為針織氈或編織氈,它既不同于普通的織物,也不同于通常意義的氈。典型的縫編織物是一層經(jīng)紗與一層緯紗重疊在一起,通過縫編將經(jīng)紗與緯紗編織在一起成為織物。縫編織物的優(yōu)點(diǎn)如下:①它可以增加玻璃鋼層合制品的極限抗張強(qiáng)度,張力下的抗脫層強(qiáng)度以及抗彎強(qiáng)度;②減輕玻璃鋼制品的重量;③表面平整使玻璃鋼表面光滑;④簡化手糊操作,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。這種增強(qiáng)材料可以在拉擠法玻璃鋼及RTM中代替連續(xù)原絲氈,還可以在離心法玻璃鋼管生產(chǎn)中取代方格布。
(8) 玻璃纖維絕緣套管 以玻璃纖維紗編織成管。并涂以樹脂材料制成的各種絕緣等級(jí)的套管. 有PVC樹脂玻纖漆管。丙烯酸玻纖漆管,硅樹脂玻纖漆管等。