玻璃纖維性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料。該材料的絕緣性、耐熱性、抗腐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度都非常高，常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料、電絕緣材料和絕熱保溫材料、電路基板等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的新材料產(chǎn)業(yè)。在石油、化工、建筑、環(huán)保以及航空、國(guó)防等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
玻璃纖維的化學(xué)成分隨產(chǎn)品要求的性能不同可以有很大差異。主要成分為SiO2, Al2O3,CaO,B2O3,MgO,Na2O等。根據(jù)化學(xué)成分中堿金屬氧化物含量的不同可分為: 無(wú)堿玻璃纖維 (氧化鈉0～2%, 簡(jiǎn)稱“E”玻璃),中堿玻璃纖維(氧化鈉8～12%),高堿玻璃纖維(氧化鈉>13%,簡(jiǎn)稱“A”玻璃)。按照玻璃纖維的形態(tài)分類有連續(xù)玻璃纖維(拉成無(wú)限長(zhǎng)的纖維)、定長(zhǎng)玻璃纖維(長(zhǎng)度有限、長(zhǎng)短不均)、玻璃棉(疏松絮狀短細(xì)纖維)。另外還有特殊用途的品種,如,高強(qiáng)度玻璃纖維 (又稱“S”玻璃纖維)、高彈性模量玻璃纖維(又稱“M”玻璃纖維)、低介電損耗玻璃纖維(又稱“D”玻璃纖維)、耐化學(xué)玻璃纖維 (又稱“C”玻璃纖維)。用玻璃纖維可以制成各種類型的纖維紗、無(wú)捻粗紗、線、繩、帶、各種類型的布、氈、板、紙管殼等材料, 也可以制成玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)、增強(qiáng)橡膠、增強(qiáng)水泥、增強(qiáng)石膏等物質(zhì)。生產(chǎn)玻璃纖維的主要原料有石英砂、氧化鋁、葉蠟石、石灰石、白云石、純堿、硼砂等。
玻璃纖維是由玻璃制成的纖維狀材料，按其形狀和用途可分為長(zhǎng)纖維、短切纖維、光學(xué)纖維和特種玻璃纖維。
長(zhǎng)纖維根據(jù)組成和性能，又可分為無(wú)堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維和高堿玻璃纖維等。
無(wú)堿玻璃纖維電絕緣性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐水性好，多用于電絕緣材料及塑料、橡膠制品的增強(qiáng)材料。
中堿玻璃纖維耐酸性好，但機(jī)械強(qiáng)度較差，可用作酸性過(guò)濾布、膠乳布基材等。
高堿玻璃纖維含堿金屬氧化物14%以上，耐水性和機(jī)械強(qiáng)度較差但耐酸性好。其薄氈可用作電瓶隔離片、耐酸塑料增強(qiáng)材料或?yàn)r青油氈基材；其布則可用于管道包扎。
短切纖維可由長(zhǎng)纖維切短制成，或采用玻璃熔液通過(guò)離心法或火焰噴吹法直接制成，主要用于增強(qiáng)材料和隔熱、吸音材料。
特種玻璃纖維是指在玻璃成分中加入特殊組分，使其在機(jī)械強(qiáng)度、彈性模量、導(dǎo)電、半導(dǎo)體、耐輻照、耐化學(xué)侵蝕等方面具有特殊性能的纖維。例如：
高強(qiáng)度、高模量玻璃纖維用于增強(qiáng)復(fù)合材料；
超細(xì)纖維用于宇航制品；
耐輻照纖維用于原子能工業(yè)；
半導(dǎo)體纖維用于防暈材料；
耐堿纖維用于增強(qiáng)水泥等。
化學(xué)性質(zhì)
玻璃纖維作為強(qiáng)化塑料的補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)用時(shí)，最大的特征是抗拉強(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(rùn)狀態(tài)5.4～5.8 g/d。密度2.54。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。對(duì)氫氟酸和磷酸浸漬的無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸的耐化學(xué)藥品性很強(qiáng)。
用途
長(zhǎng)纖維用作電絕緣材料，纖維增強(qiáng)塑料，屏蔽材料，濾波器和磨具補(bǔ)強(qiáng)材料等。
短纖維用作建筑、冷藏庫(kù)、工業(yè)裝置等的隔熱、保溫、隔音材料、防腐蝕材料及蓄電池材料等。
光學(xué)纖維用作光學(xué)像的輸送。
用途
廣泛用作絕緣材料、吸聲材料和建筑材料等
用途
用作過(guò)濾材料或高級(jí)隔熱材料、吸聲材料
生產(chǎn)方法
將硅石粉36.43%，石灰石粉19.70%，氧化鋁14.5%，碳酸鎂10.75%，螢石粉0.74%，碳酸鋇0.43%，硼酸17％，亞砷酸0.45％等原料混合均勻，粒度在100～150目，放入槽爐中在1500℃的溫度下熔解一晝夜，制成玻璃坯料。然后在紡絲爐中供給玻璃坯料，在爐的底部有100～200個(gè)小孔，從孔將熔融的玻璃以300m/min的高速度射出，制得長(zhǎng)纖維，短纖維是將熔融狀的玻璃通過(guò)吹入壓縮空氣或火焰等使其飛散即成短纖維。
參考文獻(xiàn)
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玻璃纖維
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