影响玻璃纤维终态拉伸强度的因素

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影响玻璃纤维强度的因素

影响玻璃纤维强度的因素

影响玻璃纤维强度的因素1、纤维直径和长度对拉伸强度的影响一般情况,玻璃纤维的直径愈细,抗拉强度越高,但在不同的拉丝温度下拉制的同一直径的纤维强度,也可能有区别。

玻璃纤维的拉伸强度和长度有关,随着纤维长度的增加,拉伸强度显著下降直径和长度对玻璃纤维拉伸强度的影响,可以用微裂纹假说来解释。

因为随着纤维直径和长度的减小,纤维中微裂纹会相应减少,从而提高了纤维强度。

2、化学组成对强度的影响一般是含碱量越高、强度越低。

无碱纤维比有碱纤维的拉伸强度高20%研究证明,高强和无碱纤维,由于成型温度高,硬化速度快,结构链能大等原因,因此具有很高的抗拉强度。

含K2O和PbO 成分多的玻璃纤维强度较低。

3、玻璃液质量对玻璃纤维强度的影响A)结晶杂质的影响:当玻璃成分波动或漏板温度波动或降低时,可能导致纤维中结晶的出现。

实践证明,有结晶的纤维比无结晶的纤维强度要低。

B)玻璃液中的小气泡也会降低纤维的强度。

曾试验用含小气泡的玻璃液拉直径为5.7um,的玻璃纤维其强度比用纯净玻璃液拉制的纤维强度降低20%。

4、成型条件对玻璃纤维的影响实践证明,用漏板拉制的玻璃纤维强度高于用玻璃棒法拉制的纤维。

在玻璃棒法中,用煤气加热生产的纤维又比用电热丝加热生产的纤维强度为高。

如用漏板法拉制10um,玻璃纤维的强度为1700MPa,而用棒法拉制相同直径的玻璃纤维强度仅为1100MPa。

这是因为玻璃棒只加热到软化,粘度仍然很大,拉丝时纤维受到很大的应力;此外玻璃棒法是在较低温度下拉丝成型,其冷却速度要比漏板法为低。

用各种不同成型方法生产的玻璃纤维的强度各不相同。

用漏板法拉制的纤维强度最高,气流吹拉长棉次之,玻璃棒法再次之。

然后是蒸汽立吹短棉,强度最低是蒸汽喷吹矿棉。

在采用漏板拉丝的方法中,采用较高的成型温度,较小的漏孔直径,可以提高纤维强度。

5、表面处理对强度的影响在连续拉丝时,必须在单根纤维或纤维束上敷以浸润剂,它在纤维表面上形成一层保护膜,防止在纺织加工过程中,纤维间发生相互摩擦,而损伤纤维降低强度。

影响玻璃纤维强度的因素

影响玻璃纤维强度的因素

影响玻璃纤维强度的因素1、纤维直径和长度对拉伸强度的影响一般情况,玻璃纤维的直径愈细,抗拉强度越高,但在不同的拉丝温度下拉制的同一直径的纤维强度,也可能有区别。

玻璃纤维的拉伸强度和长度有关,随着纤维长度的增加,拉伸强度显著下降直径和长度对玻璃纤维拉伸强度的影响,可以用微裂纹假说来解释。

因为随着纤维直径和长度的减小,纤维中微裂纹会相应减少,从而提高了纤维强度。

2、化学组成对强度的影响一般是含碱量越高、强度越低。

无碱纤维比有碱纤维的拉伸强度高20%研究证明,高强和无碱纤维,由于成型温度高,硬化速度快,结构链能大等原因,因此具有很高的抗拉强度。

含K2O和PbO 成分多的玻璃纤维强度较低。

3、玻璃液质量对玻璃纤维强度的影响A)结晶杂质的影响:当玻璃成分波动或漏板温度波动或降低时,可能导致纤维中结晶的出现。

实践证明,有结晶的纤维比无结晶的纤维强度要低。

B)玻璃液中的小气泡也会降低纤维的强度。

曾试验用含小气泡的玻璃液拉直径为5.7um,的玻璃纤维其强度比用纯净玻璃液拉制的纤维强度降低20%。

4、成型条件对玻璃纤维的影响实践证明,用漏板拉制的玻璃纤维强度高于用玻璃棒法拉制的纤维。

在玻璃棒法中,用煤气加热生产的纤维又比用电热丝加热生产的纤维强度为高。

如用漏板法拉制10um,玻璃纤维的强度为1700MPa,而用棒法拉制相同直径的玻璃纤维强度仅为1100MPa。

这是因为玻璃棒只加热到软化,粘度仍然很大,拉丝时纤维受到很大的应力;此外玻璃棒法是在较低温度下拉丝成型,其冷却速度要比漏板法为低。

用各种不同成型方法生产的玻璃纤维的强度各不相同。

用漏板法拉制的纤维强度最高,气流吹拉长棉次之,玻璃棒法再次之。

然后是蒸汽立吹短棉,强度最低是蒸汽喷吹矿棉。

在采用漏板拉丝的方法中,采用较高的成型温度,较小的漏孔直径,可以提高纤维强度。

5、表面处理对强度的影响在连续拉丝时,必须在单根纤维或纤维束上敷以浸润剂,它在纤维表面上形成一层保护膜,防止在纺织加工过程中,纤维间发生相互摩擦,而损伤纤维降低强度。

玻璃纤维直径对强度的影响.

玻璃纤维直径对强度的影响.

玻璃纤维直径对纤维强度及复合材料强度影响的研究来源:中国化工信息网 2007年3月15日0 前言玻璃纤维是玻璃制品中的一种,它是将高温熔融状态下的玻璃液,经漏嘴流出,在漏嘴出口处施加高速向下的拉引力,玻璃液被拉伸并冷却固化成为很细的纤维,通常直径为5-30μm。

玻璃纤维具有许多优良性能,用途也相当广泛,一直是用量最大用途最广的非金属增强材料。

随着玻璃纤维工业的迅速发展,应用迅速扩大,对于玻璃纤维性能的研究也相当多,但是一直以来存在这样一个误区,认为纤维直径越细,纤维的强度越高,制成的复合材料的强度也越高。

但大量的事实证明,并非如此,因此有必要对玻璃纤维制品的性能及纤维直径对复合材料强度的影响进行研究。

玻璃纤维只是作为一种过渡性产品,并不能完全决定复合材料的最终强度。

也就是说,纤维的强度高并不能就可以说明玻璃钢复合材料的强度就越高。

由于单质材料转化为复合材料,目的在于取得单质材料所没有的性能和经济效益,因此研究复合材料的性能,不仅在于原材料、复合过程和复合结构,更重要的要看最后的复合效果。

这将有利于指导玻璃纤维制品的发展方向,从而可以改善过去着重于生产小直径玻璃纤维的生产状况,转向注重粗纤维产品的生产,这将大大提高生产效率以及经济效益。

不仅如此,同时也提高了复合材料的生产效益,尤其是大结构复合材料的生产效率,比如缠绕管、冷却塔、贮罐等。

1 实验部分1.1 原材料及制备工艺1.1.1 原材料玻璃纤维:统一采用山东泰山复合材料有限公司池窑拉丝工艺生产的无碱玻璃纤维,其化学成分相同,所用的浸润剂也相同。

其中直径分别有30μm,24μm,15μm,14μm,11μm,8μm。

树脂:制聚酯棒试样的树脂为南京费隆复合材料有限公司生产的S-583通用型不饱和聚酯树脂。

1.1.2 聚酯棒制备工艺将玻璃纤维无捻粗纱束浸入配制好的树脂中,待完全浸渍后用金属丝将无捻粗纱束向上垂直牵引到模具中,当玻璃纤维无捻粗纱的下端进入模具口几毫米处时,用塑料或软木塞封住模具,以防树脂外溢,然后按树脂系统规定的固化条件固化,制备足够数量弯曲试样。

影响材料拉伸性能试验的几大技术因素机械基础

影响材料拉伸性能试验的几大技术因素机械基础

影响材料拉伸性能试验的几大技术因素屈服强度σs、抗拉强度σb等参数是金属材料最富代表性的力学性能指标,是工程设计、机械制造的主要依据,这类力学性能指标的分析和研究对于从事基础理论研究和分析工程事故具有非常重要的意义。一、影响材料拉伸试验强度的因素:1.温度效应随着试验温度的升高, 金属材料的σs(σ0.2)显著降低。例如低碳钢材料,随着试验温度升高,其屈服强度σs相应降低且屈服平台的长度逐渐缩短,直至某一温度屈服平台消失,σs不复存在;由于温度升高使材料的晶界由硬、脆转变为软、弱,使其抗力降低,因此,材料的σb在宏观上也随试验温度的变化而改变。2. 加载速率效应材料的屈服点随加载速率的增大而提高;室温条件下,拉伸速度对强度较高的金属材料的σb 无影响,而对强度较低的、塑性好的金属材料有微小的影响。拉伸时加载速率增大,σb有增高的趋势。在高温下,拉伸加载速率对σb有显著的影响。3.试验条件及试样工艺效应金属材料处于有害的介质环境时,试样的屈服点降低。试样的表面粗糙度对屈服点也有影响,特别是对塑性较差的金属材料有较大的影响,有使屈服点降低的趋势。4. 偏心效应由于试验机的加载轴线与试样的几何中心不一致,所以严格的轴向荷载(图1(a))是很难获得的,这就造成了试验机偏心加载、产生弯曲而引入测试误差。考虑同轴度的影响,试样受。如图1(b)所示。其中,几何同轴度为e、力的同轴度为α图15.试验刚度效应在创恒实验室的材料的拉伸试验中,试验系统可视为试验机机身、夹具-加载系统和试样三部分构成的“可变形的试验系统”。显然,试验机机身的刚度、夹具-加载系统的刚度和受拉试样的抗拉刚度共同构成了“试验系统”的刚度。所以,试验机的弹性变形、夹具-加载系统的工作状态和试样本身的变形都会对试验产生影响,即试验刚度在一定程度上会影响试样的试验强度指标。在实践中,不同刚度的试验机实测对比结果也反映了试验刚度对材料试验强度的影响。二、结论1. 遵循规范、仔细操作、认真分析、将各种技术因素对材料试验强度的影响最小化2. 使用符合要求的试样,保证加载的对中度,尽量使用气动或液压夹具,减少偏心效应的影响。3. 试验刚度随荷载P的增加而逐渐减小,试验的刚度也与试样的尺寸和材料弹性模量有关。。

高分子物理(第三版)第七章--高分子的屈服和断裂(玻璃...

高分子物理(第三版)第七章--高分子的屈服和断裂(玻璃...

Thedevelopmentof materialsover time.The materialsof pre-history, onthe left,all occurnaturally;the challengefor theengineers ofthat era wasone ofshaping them.Thedevelopmentofthermochemist 11121314 1516 17在小伸长时,拉伸应变通常以单位长度的伸长来定义。

应变:。

:为材料的起始截面积。

当材料发生较大形变时,上式计算的应力与材料的真实应力会发生较大的偏差,这时正确计算应力应该以真实截面积真应力:相应地可提出真应变的定义,如果材料在某一时刻长度从+dl i,则真应变为:真应变:对于理想的弹性团体,应力与应变关系服从虎克定律,25简单拉伸时的杨氏模量:在简单剪切的情况下,材料受到的力F 是与截面相平行的大小相等、方向相反的两个力。

在这剪切力作用下,材料将发生偏斜,偏斜角的正切定义为切应变。

当切应变足够小时,。

相应地,材料的剪切应力为:剪切模量:θγ≈切应变:剪切位移S ,剪切角θ,剪切面间距d体积模量:必须注意的是,试样宽度和厚度在拉伸过程中是随试样的伸长屈服强度断裂强度Polymers with different properties增强途径增强机理:活性粒子吸附大分子,形成链间物理交联,活性粒子起物理交联点的作用。

惰性填料怎么办?例:PVC+CaCO,PP+滑石粉glassy fiber+polyester增强机理:纤维作为骨架帮助基体承担载荷。

Carbon fiber弯曲模量:增强机理:热致液晶中的液晶棒状分子在共混物中形成微纤结构而到增强作用。

由于微纤结构是加工过程中由液晶棒状分子在共混无物基体中就地形成的,故称做“原位”复合增强。

Charpy试验IZOD试验40补充材料:聚合物的韧性与增韧-----冲击强度Impact strength——是衡量材料韧性的一种指标高速拉伸试验测量材料冲击强度的依据。

玻纤布拉伸强度标准

玻纤布拉伸强度标准

碳纤维的拉伸强度在3500Mpa以上,可达到5.5 GPa;玻璃纤维的拉伸强度为1000-2000MPa,其拉伸强度高,伸长小。

碳纤维和玻璃纤维的拉伸强度都大于钢材。

当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。

1、碳纤维的性质:
碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维。

具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。

碳纤维的密度小,因此比强度和比模量高。

碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。

碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。

2、玻璃纤维的性质:
玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时,最大的特征是抗拉强度大。

抗拉强度在标准状态下是6.3~6.9 g/d,湿润状态5.4~5.8 g/d。

耐热性好,温度达300℃时对强度没影响。

玻璃纤维有优良的电绝缘性,是高级的电绝缘材料,也用于绝热材料和防火屏蔽材料。

一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀。

玻璃纤维材料力学性能增强机制研究

玻璃纤维材料力学性能增强机制研究

玻璃纤维材料力学性能增强机制研究玻璃纤维材料力学性能增强机制研究玻璃纤维是一种重要的材料,在工业和民用领域中有广泛的应用。

然而,为了满足不断增长的需求,提高玻璃纤维材料的力学性能变得至关重要。

在这篇文章中,我们将探讨玻璃纤维材料力学性能增强的机制。

第一步:了解玻璃纤维的力学性能在研究玻璃纤维材料的力学性能增强机制之前,首先需要了解其基本力学性能。

玻璃纤维的力学性能通常包括强度、刚度、韧性和耐久性。

这些性能是衡量材料质量和可靠性的重要指标。

第二步:分析玻璃纤维材料的结构特点玻璃纤维材料的结构特点对其力学性能有着重要的影响。

玻璃纤维通常由无定形的玻璃纤维和有机聚合物基体组成。

了解纤维的直径、长度、分布以及基体的粘合性等结构特点可以帮助我们确定增强机制的研究方向。

第三步:探索增强机制增强玻璃纤维材料的机制有很多,其中一些主要的机制包括纤维取向控制、纤维表面改性、基体改性和复合材料制备等。

纤维取向控制可以通过改变纤维的排列方向和分布来提高材料的强度和刚度。

纤维表面改性可以通过在纤维表面涂覆一层改性剂来提高纤维与基体之间的粘合强度。

基体改性可以通过添加添加剂或改变基体的成分来改善材料的韧性和耐久性。

复合材料制备可以通过将玻璃纤维与其他材料进行复合来提高材料的力学性能。

第四步:实验验证进行实验验证是研究玻璃纤维材料力学性能增强机制的关键一步。

可以通过拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等方法来评估材料的力学性能。

在实验中,可以应用不同的增强机制,并比较不同处理后的材料性能差异,以验证增强机制的有效性。

第五步:进一步优化和应用在实验验证的基础上,可以进一步优化增强机制,以提高玻璃纤维材料的力学性能。

此外,研究的成果可以应用于玻璃纤维材料的制备和应用领域,例如航空航天、汽车制造和建筑等。

总结:通过以上步骤,我们可以对玻璃纤维材料的力学性能增强机制进行全面的研究。

深入了解玻璃纤维的力学性能和结构特点,探索不同的增强机制,并通过实验验证和进一步优化,可以提高玻璃纤维材料的力学性能,满足不断增长的需求,并促进材料在各个领域的应用。

影响玻璃纤维强度的直接原因

影响玻璃纤维强度的直接原因

影响玻璃纤维强度的直接原因由于玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,它以天然矿石为原料,按设计的配方进行配比后,进行高温熔制、拉丝、络纱、织布等工序最后形成各类产品,具有强度大,弹性模量高,伸长率低,电绝缘性好、耐腐蚀等优点,因此,其通常作为复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料等,广泛应用于国民经济的各个领域。

玻璃纤维的强度对玻璃钢制品的品质影响尤为重要,了解并把握好影响玻璃纤维强度的直接原因,可以帮助我们在生产中更好的把控产品品质,接下来我们就来探讨下影响玻璃纤维强度的直接原因。

一、纤维直径和长度对拉伸强度的影响玻璃纤维的拉伸强度与直径有关,直径愈小,拉伸强度愈高,因此即使纱号相同,使用细的单纤维制成纱时,它的集束数必然增多,会得到强度高得多的纱。

直径小的玻璃纤维比直径粗的玻璃纤维强度高的原因,是由于其表面微裂纹尺寸和数量较小,从而减少了应力集中,使纤维具有较高的强度。

二、化学组成对强度的影响化学组成对玻璃纤维拉伸强度的影响见一般说来,单纤维的含减量和氧化铅含量多,其拉伸强度就低。

三、存放时间对强度的影响玻璃纤维存放一定时间后强度会降低,这种现象称为玻璃纤维的老化。

产生这种现象的原因,主要是空气中的水分对纤维侵蚀的结果。

四、负荷时间对强度的影响玻璃钢纤维的强度随着施加负荷时间的增长而降低,当环境湿度较高时尤其明显。

其主要原因可能是吸附在微裂纹中的水分在外力作用下使微裂纹扩展速度加快,导致强度降低。

五、玻纤立体增强材料对强度的影响1.玻纤立体增强材料是什么玻纤立体增强材料玻纤立体增强材料是一种全新的复合材料,是将玻纤纱用特制织机经形成芯部的Z向纤维将上下两个表层的织物(其典型空间特征为芯部纤维沿经向呈现“8”字形,“8”字形的高低可以调节)交织成一体的中空纤维布,再经树脂浸渍后定型固化而成。

该材料具备良好的的隔热隔音效果、抗剥离性、耐久性、整体性和容伤性,并具有材质轻、比强度、比模量大、耐腐蚀等一系列优点。

影响玻璃纤维强度的因素

影响玻璃纤维强度的因素
2、化学组成对强度的影响
一般是含碱量越高、强度越低。无碱纤维比有碱纤维的 拉伸强度高20%研究证明,高强和无碱纤维,由于成型温度 高,硬化速度快,结构链能大等原因,因此具有很高的抗拉 强度。含K20和PbO成分多的玻璃纤维强度较低。
3、玻璃液质量对玻璃纤维强度的影响
A)结晶杂质的影响:当玻璃成分波动或漏板温度波动 或降低时,可能导致纤维中结晶的出现。实践证明,有结晶 的纤维比无结晶的纤维强度要低。
6、存放时间对强度的影响
玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低,这种现象称为 纤维的老化。主要是空气中的水分对纤维侵蚀的结果。此, 化学稳定性高的纤维强度降低小,如同样存放233年的有碱
纤维强度降低33%而无碱纤维降低很少。
7、施加负荷时间对强度的影响
玻璃纤维强度随着施加负荷时间的增长而降低。当环境 温度较高时,尤其明显。可能是吸附在微裂纹中的水分,在 外力作用下,使微裂纹扩展速度加快的缘故。
3、捻度
捻度是同一线密度或同一体积质量的纱线加捻程度(扭曲变 形程度)的量度。在生产中捻度通常是指单位长度的纱线上 平均捻回数或螺旋数。我们平时说的捻度,是指单位长度的 玻璃纤维纱线上的捻回数。同一线密度或同一体积质量的纱 或线,其每米长度上的捻回数(捻度)越大,表示纱或线受 扭曲变形越大。
4、捻向
影响玻璃纤维强度的因素
1、纤维直径和长度对拉伸强度的影响
一般情况,玻璃纤维的直径愈细,抗拉强度越高,但在 不同的拉丝温度下拉制的同一直径的纤维强度,也可能有区 别。玻璃纤维的拉伸强度和长度有关,随着纤维长度的增加,
拉伸强度显著下降直径和长度对玻璃纤维拉伸强度的影响, 可以用微裂纹假说来解释。因为随着纤维直径和长度的减 小,纤维中微裂纹会相应减少,从而提高了纤维强度。

拉伸强度影响因素

拉伸强度影响因素

拉伸强度影响因素很多(1)化学结构。

链刚性增加的因素(比如主链芳环、侧基极性或氢键等)都有助于增加强度,极性基团过密或取代基过大,阻碍着链段的运动,不能实现强迫高弹形变,反而会使材料较脆。

(2)相对分子质量. 在临界相对分子质量(缠结相对分子质量)之前,相对分子质量增加强度增加,越过后拉伸强度变化不大,而冲击强度则随相对分子质量增加而增加,不存在临界值.(3)支化和交联. 交联可以有效地增强分子链间的联系,使分子链不易发生相对滑移,随着交联度的提高,往往不易发生大的形变,强度增高。

分子链支化程度增加,分子间的距离增加,分子间的作用力减小,因而使拉伸强度降低,但冲击强度会提高. (4)结晶和取向. 结晶度增加,对提高拉伸强度、弯曲强度和弹性模量有好处。

如果结晶度太高,则要导致冲击强度和断裂伸长率的降低,高聚物材料就要变脆,反而没有好处。

如果在缓慢的冷却和退火过程中生成了大球晶的话,那么高聚物的冲击强度就要显著下降。

结晶尺寸越小,强度越高。

取向使材料的强度提高几倍甚至几十倍。

另外取向后可以阻碍裂缝向纵深方向发展。

(5)应力集中物包括裂缝、银纹、杂质等缺陷在受力时成为应力集中处,它们会成为材料破坏的薄弱环节,断裂首先在此处发生,严重降低材料的强度,是造成高聚物实际强度与理论强度这间巨大差别的主要原因之一。

纤维的直径越小,强度越高,这是由于纤维越细,纤维皮芯差别就越小,缺陷出现的概率就越小。

根据这个原理,用玻璃纤维增加塑料可以得到高强度的玻璃钢。

缺陷的形状不同,应力集中系数也不同,锐口的缺陷的应力集中系数比钝口的要大得多,因为它造成更大的应力集中,使最大应力大大超过材料的破坏强度,致使制件从这小裂缝开始发生破坏。

根据这一道理,一般制品的设计总是尽量避免有尖锐的转角,而是将制品的转弯昝做成圆弧形的。

(6)添加剂。

塑剂、填料、增强剂和增韧剂都可能改变材料的强度。

增塑使分子间作用力减小,从而降低了强度。

另一方面,由于增塑剂使链段运动能力增强,故随着增塑剂含量的增强,材料的冲击强度提高。

玻璃纤维轻质短切毡拉伸强力影响因素分析

玻璃纤维轻质短切毡拉伸强力影响因素分析

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CH EN e la Zh n i ng, Y E e i CA O u r g, TAN i n n Sh pe , G o on J a we
收 稿 日期 :2 1 — 0 2 001~9
中生产工 艺的设计 和稳定性 ,浸润 剂、粘结剂 的使 用状 况是影 响产 品拉 伸强 力的关键 因素 ,其控制 是 否得 当直接决定 了产 品的质量和稳定性 。
修回 日期: 2 1 一 3 0 O1O~4 作者简介 :陈振 良,男,18 年生, 巨石集 团有 限公司 ,巨石玻 95
o ee e t fs c r c s a t r st e c mp tb l y b t e eszn g n n ef e s h ee t n o p wd rb n e , n t f c so h p o e sf c o sa h o ai i t ewe n t ii g a e t d t b r ,t es lc i f o e id r h u i h a h i o

影响玻璃纤维强度的因素

影响玻璃纤维强度的因素

影响玻璃纤维强度的因素1、纤维直径和长度对拉伸强度的影响一般情况,玻璃纤维的直径愈细,抗拉强度越高,但在不同的拉丝温度下拉制的同一直径的纤维强度,也可能有区别。

玻璃纤维的拉伸强度和长度有关,随着纤维长度的增加,拉伸强度显著下降直径和长度对玻璃纤维拉伸强度的影响,可以用微裂纹假说来解释。

因为随着纤维直径和长度的减小,纤维中微裂纹会相应减少,从而提高了纤维强度。

2、化学组成对强度的影响一般是含碱量越高、强度越低。

无碱纤维比有碱纤维的拉伸强度高20%研究证明,高强和无碱纤维,由于成型温度高,硬化速度快,结构链能大等原因,因此具有很高的抗拉强度。

含K2O和PbO 成分多的玻璃纤维强度较低。

3、玻璃液质量对玻璃纤维强度的影响A)结晶杂质的影响:当玻璃成分波动或漏板温度波动或降低时,可能导致纤维中结晶的出现。

实践证明,有结晶的纤维比无结晶的纤维强度要低。

B)玻璃液中的小气泡也会降低纤维的强度。

曾试验用含小气泡的玻璃液拉直径为5.7um,的玻璃纤维其强度比用纯净玻璃液拉制的纤维强度降低20%。

4、成型条件对玻璃纤维的影响实践证明,用漏板拉制的玻璃纤维强度高于用玻璃棒法拉制的纤维。

在玻璃棒法中,用煤气加热生产的纤维又比用电热丝加热生产的纤维强度为高。

如用漏板法拉制10um,玻璃纤维的强度为1700MPa,而用棒法拉制相同直径的玻璃纤维强度仅为1100MPa。

这是因为玻璃棒只加热到软化,粘度仍然很大,拉丝时纤维受到很大的应力;此外玻璃棒法是在较低温度下拉丝成型,其冷却速度要比漏板法为低。

用各种不同成型方法生产的玻璃纤维的强度各不相同。

用漏板法拉制的纤维强度最高,气流吹拉长棉次之,玻璃棒法再次之。

然后是蒸汽立吹短棉,强度最低是蒸汽喷吹矿棉。

在采用漏板拉丝的方法中,采用较高的成型温度,较小的漏孔直径,可以提高纤维强度。

5、表面处理对强度的影响在连续拉丝时,必须在单根纤维或纤维束上敷以浸润剂,它在纤维表面上形成一层保护膜,防止在纺织加工过程中,纤维间发生相互摩擦,而损伤纤维降低强度。

玻璃纤维的张力强度

玻璃纤维的张力强度

玻璃纤维的张力强度
玻璃纤维是一种常见的复合材料,由玻璃纤维增强树脂组成。

它具有轻重比高、强度高、刚度高、抗腐蚀性能好等优点。

其中,张力强度是其最为重要的力学性能之一。

张力强度是指材料在拉伸状态下能承受的最大应力,在玻璃纤维的应用和设计中起着至关重要的作用。

它实质上是材料的拉伸强度,指的是材料在拉伸状态下应变增加到最大时,所承受的最大应力值。

在研制和生产中,张力强度是评估产品强度和使用寿命的一个重要指标。

玻璃纤维的张力强度受到多种因素的影响,如纤维构型、材料厚度、树脂含量、纤维长度等。

其中,纤维构型是最为重要的因素之一。

纤维构型是指纤维在材料中的排列方式,不同的纤维构型对于材料的力学性能产生巨大的影响。

通常情况下,玻璃纤维的纤维构型有单向和双向两种。

单向玻璃纤维的纤维平行于同一方向,具有很高的张力强度和刚度;而双向玻璃纤维的纤维在两个方向上均匀分布,其张力强度和刚度相对较低。

除了纤维构型外,玻璃纤维的张力强度还受到树脂含量的影响。

适当的树脂含量能够提高材料的韧性和延展性,但是过高的树脂含量会降低其张力强度。

其次,材料厚度也会影响到玻璃纤维的张力强度。


常情况下,厚度越小的材料其张力强度越高。

最后,玻璃纤维的张力强度还与纤维长度有关,一般情况下,玻璃纤维的纤维长度越短,其张力强度越低。

总之,玻璃纤维的张力强度是评估其力学性能的一个重要指标,可以通过优化材料的纤维构型、树脂含量、材料厚度、纤维长度等方面来提高其张力强度,从而更好地满足产品的应用需求。

加入玻璃纤维后材料的冲击强度降低的原因

加入玻璃纤维后材料的冲击强度降低的原因

玻璃纤维是一种增强塑料的增强材料,它具有高强度、高模量、耐腐蚀等优点,可以显著提高材料的刚性和耐冲击性。

然而,加入玻璃纤维后材料的冲击强度降低的原因可以从以下几个方面来解释:
1. 微观结构变化:玻璃纤维在加工过程中会形成许多微小的纤维束,这些纤维束在材料中形成一种三维网状结构。

这种结构虽然可以提高材料的强度和刚性,但同时也减少了材料的韧性。

当材料受到冲击时,由于纤维束的阻尼作用,材料吸收的能量会减少,导致冲击强度降低。

2. 应力集中:玻璃纤维在塑料基体中分散不均匀,容易形成应力集中点。

当材料受到冲击时,这些应力集中点可能成为薄弱环节,导致材料更容易破裂,从而降低冲击强度。

3. 纤维取向:在某些情况下,玻璃纤维可能会形成明显的纤维束或纤维层,这些纤维束或纤维层的存在可能会影响材料的韧性。

当材料受到冲击时,这些纤维束或纤维层可能会成为断裂的起始点,从而导致冲击强度降低。

4. 基体材料的影响:加入玻璃纤维后,材料的基体材料也会对冲击强度产生影响。

如果基体材料的韧性不足,或者与玻璃纤维的结合不够紧密,那么在受到冲击时,材料可能会发生分离或破裂,从而导致冲击强度降低。

5. 加工工艺的影响:玻璃纤维的加入方式、加工温度、加工时间等因素也会影响材料的冲击强度。

如果加工工艺不当,可能会导致玻璃纤维分布不均匀、纤维损伤等问题,从而影响材料的韧性。

综上所述,加入玻璃纤维后材料的冲击强度降低的原因主要与微观结构变化、应力集中、纤维取向、基体材料的影响以及加工工艺等因素有关。

为了提高材料的冲击强度,可以采取优化加工工艺、选择合适的基体材料、控制纤维分布等措施来改善材料的性能。

玻纤毡 拉伸 断裂强度

玻纤毡 拉伸 断裂强度

玻纤毡拉伸断裂强度
玻纤毡是一种常见的玻璃纤维增强材料,广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。

它具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,是一种理想的结构材料。

其中,拉伸断裂强度是评价玻纤毡性能的重要指标之一。

拉伸断裂强度指的是在拉伸过程中,材料发生断裂前所能承受的最大拉伸应力。

对于玻纤毡而言,其拉伸断裂强度主要受到玻璃纤维本身的强度和纤维与基体之间的结合力的影响。

玻纤毡的制备过程中,通常采用无纺布工艺,将玻璃纤维和树脂等材料混合后,在高温高压下成型。

在这个过程中,需要注意控制温度和压力,以保证玻璃纤维的强度和基体的结合力。

为了提高玻纤毡的拉伸断裂强度,可以采用以下方法:
1. 选择高强度的玻璃纤维。

常用的玻璃纤维有E型、S型、C
型等,其中E型玻璃纤维具有较高的强度和模量,是制备高
性能玻纤毡的首选材料。

2. 优化基体材料。

基体材料可以选择树脂、橡胶、泡沫等材料,不同的基体材料对玻纤毡的性能有着不同的影响。

例如,采用高温固化树脂可以提高玻纤毡的耐高温性能。

3. 控制制备工艺。

制备工艺中,温度、压力、成型时间等参数都会影响玻纤毡的性能。

因此需要对制备工艺进行优化和调整,以提高拉伸断裂强度。

总之,玻纤毡是一种性能优良的结构材料,其拉伸断裂强度是评价其性能的重要指标之一。

通过选择优质材料、优化基体、控制制备工艺等方法,可以有效提高玻纤毡的拉伸断裂强度,为实际应用提供更好的保障。

玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定

玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定

玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定
玻璃纤维是一种非常重要的工程材料,它通常用于制造各种机械零件、建筑材料以及复合材料等。

在实际应用中,测定玻璃纤维的拉伸断裂
强力和断裂伸长是非常重要的,因为这些参数能够反映材料的力学性
能和耐久性能。

测定玻璃纤维的拉伸断裂强力和断裂伸长需要先准备好样品,然后通
过拉伸试验仪进行实验。

首先,在拉伸试验机上夹住玻璃纤维样品,
在一定的载荷情况下进行拉伸试验。

在试验过程中,需要记录下载荷
和位移的变化情况,然后通过这些数据来计算玻璃纤维的拉伸断裂强
力和断裂伸长。

在进行拉伸试验时,需要注意以下几个方面:
1、样品的准备:样品需按照一定的尺寸进行切割,并在两端连接好夹具,以确保在试验过程中不会出现松脱现象。

2、试验条件的选定:应该根据实际应用情况来选择合适的试验条件,例如应力速率、温度和湿度等。

3、试验数据的处理:需要使用相应的软件或公式来计算拉伸断裂强力
和断裂伸长,同时需要注意数据的可靠性和精度。

除了测定拉伸断裂强力和断裂伸长以外,还可以通过其他试验方法来评估玻璃纤维的力学性能和耐久性能,例如压缩试验、剪切试验和疲劳试验等。

这些试验方法的选择应该根据所需的性能参数和应用要求来进行。

总之,测定玻璃纤维的拉伸断裂强力和断裂伸长是非常关键的,这些参数能够反映材料的力学性能和耐久性能。

在进行实验时需要注意样品的准备、试验条件的选定和试验数据的处理等方面,同时也可以采用其他试验方法来评估玻璃纤维的性能。

玻璃纤维 屈服强度数

玻璃纤维 屈服强度数

玻璃纤维屈服强度数
玻璃纤维的屈服强度是一个重要的物理性能指标,它通常用来衡量材料在受力作用下的抗压能力。

玻璃纤维的屈服强度取决于多种因素,包括玻璃纤维的类型、制造工艺、纤维的直径和长度等。

一般来说,玻璃纤维的屈服强度在1000 MPa到5000 MPa之间。

玻璃纤维的屈服强度受到纤维内部结构的影响。

玻璃纤维通常由硅酸盐玻璃制成,其分子结构决定了其屈服强度。

此外,制造工艺也会对玻璃纤维的屈服强度产生影响。

例如,拉拔法制备的玻璃纤维通常具有较高的屈服强度,而喷丝法制备的玻璃纤维则通常屈服强度较低。

另外,玻璃纤维的直径和长度也会对其屈服强度造成影响。

一般来说,直径较细、长度较长的玻璃纤维具有较高的屈服强度,因为这种纤维更容易形成均匀的受力结构,从而提高了整体的抗压能力。

总的来说,玻璃纤维的屈服强度是一个复杂的物理性能指标,受到多种因素的影响。

在实际应用中,我们需要综合考虑材料的类
型、制造工艺、纤维结构等因素,才能准确评估其屈服强度,并据此进行合理的材料选择和设计。

高性能玻璃纤维材料制备工艺的拉伸强度与韧性优化

高性能玻璃纤维材料制备工艺的拉伸强度与韧性优化

高性能玻璃纤维材料制备工艺的拉伸强度与韧性优化高性能玻璃纤维材料是一种具有较高强度和韧性的复合材料,广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

为了实现高性能玻璃纤维材料的制备,需要对其拉伸强度和韧性进行优化。

首先,拉伸强度的优化可以通过选择合适的玻璃纤维原料来实现。

常用的玻璃纤维原料有E玻璃纤维、S玻璃纤维和C玻璃纤维等。

这些玻璃纤维原料具有不同的化学成分和结构特点,可以根据需要选择合适的原料来制备高性能玻璃纤维材料。

同时,还可以通过提高玻璃纤维的纤维直径和长度,增加纤维间的摩擦力,从而提高材料的拉伸强度。

其次,韧性的优化可以通过添加合适的增强材料来实现。

常用的增强材料有碳纤维、Kevlar纤维等。

这些增强材料具有较高的韧性和抗拉强度,可以与玻璃纤维相互作用,增强材料的断裂延展性,提高材料的韧性。

此外,还可以添加一定比例的树脂基体来增加材料的韧性,通过增加树脂的粘度和黏度,增加材料的变形能力,从而提高材料的韧性。

同时,制备工艺的优化对于高性能玻璃纤维材料的性能提升也起着关键作用。

一种常用的制备工艺是层压成型法。

该方法通过将玻璃纤维和增强材料层层叠加,然后在高温下进行压力和热固化处理,使纤维与树脂黏结,并形成具有高强度和韧性的复合材料。

此外,还可以采用热处理工艺来优化材料的性能。

热处理工艺可以通过改变纤维和树脂的分子结构和排列方式,调控材料的微观结构,从而提高材料的拉伸强度和韧性。

综上所述,高性能玻璃纤维材料的拉伸强度和韧性的优化可以通过选择合适的玻璃纤维原料和增强材料,以及优化制备工艺来实现。

通过这些方法,可以制备出具有更高性能的玻璃纤维材料,满足不同领域对于高强度和韧性材料的需求。

除了选择合适的原料、增强材料和优化制备工艺,还有其他一些方法可以进一步提高高性能玻璃纤维材料的拉伸强度和韧性。

首先,纤维表面处理可以提高材料的界面粘结强度。

玻璃纤维和增强材料的粘结界面是材料性能的关键。

通过在纤维表面进行化学处理、氧化处理或引入功能性基团,可以增加纤维与树脂基体之间的黏附力。

玻璃纤维强度高的原因

玻璃纤维强度高的原因

玻璃纤维强度高的原因
玻璃纤维是一种由玻璃熔体拉制而成的纤维状材料,具有很高的强度。

其强度高的原因主要有以下几点:
1. 玻璃纤维的化学成分:玻璃纤维主要由硅酸盐类和氧化物组成,其中硅酸盐类是一种具有很高强度的物质。

硅酸盐类具有特殊的晶格结构,使得玻璃纤维具有很高的强度和刚度。

2. 玻璃纤维的制备工艺:玻璃纤维的制备过程中,通过拉制和冷却等工艺,使得纤维内部结构紧密有序。

这种紧密有序的结构使得玻璃纤维具有很高的强度和刚度。

3. 玻璃纤维的纤维形态:玻璃纤维是一种纤维状材料,具有较长的纤维长度和较小的直径。

这种纤维形态使得玻璃纤维能够承受较大的拉伸力,从而具有很高的强度。

4. 玻璃纤维的表面处理:为了提高玻璃纤维的粘结性和耐久性,常常对其表面进行处理。

例如,可以对玻璃纤维表面进行涂覆或改性,增加其与其他材料的粘结力,从而提高其强度。

5. 玻璃纤维的应用领域:玻璃纤维广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。

在这些领域中,对材料的强度要求很高,因此选择玻璃纤维作为材料能够满足这些要求。

玻璃纤维具有很高的强度主要是由于其化学成分、制备工艺、纤维
形态、表面处理以及应用领域等因素的综合作用。

这些因素使得玻璃纤维具有很高的强度和刚度,适用于各种高强度要求的应用场景。

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影响玻璃纤维终态拉伸强度的因素
摘要:本文主要在试验室测试阶段对玻璃影响玻璃纤维拉伸断裂强度的各因素进行分析,并对各种造成强度降低的因素制定措施。

关键词:玻璃纤维拉伸断裂强度因素
无碱玻璃纤维越来越广泛的应用在缠绕、拉挤、制作土工格栅等项目上,拉伸断裂强度是一项重要的衡量玻璃纤维质量的指标。

研究生产中的影响因素对指导生产具有重要意义。

经过长期对直接纱拉伸断裂强度进行跟踪分析,对各种可能影响拉伸断裂强度结果的因素进行了简要分析,并列入主要质量控制点。

1 单丝直径
由于拉丝品种的不同,单丝直径有很大区别,相同号数但含有较少根数的粗单丝的原丝比含有根数较多直径较细的单丝的原丝硬挺些。

根据历年来的测试数据可以从直观上看到同一玻璃成分和浸润剂品种的玻璃纤维的拉伸断裂强度纤维的直径基本上是单丝直径越小,则拉伸断裂强度值越高。

而影响到单丝直径的主要因素就是拉丝机的转速和漏板温度。

拉丝机机头速度越快,拉制出的单丝直径越小。

漏板温度升高,每分钟从漏板处流出的玻璃液质量亦会增加,在机头转速不变的情况下单丝直径变粗。

为了保证稳定的单丝直径,则需对各品种的拉丝工艺参数进行严格控制。

2 环境温、湿度
在玻璃钢制造行业,基本上厂房比较空旷,环境温湿度即为操作时的温湿度,而在春秋季与夏季(尤其是伏天)环境的温湿度差异非常大。

春季相对湿度一般维持在20%以下,而随着夏天的来临,雨水增多,空气中湿度变大,阴雨天时能达到80%以上。

在这两种极端条件下,纱线的拉伸断裂强度存在很大区别。

如下表是一筒线密度为2400tex的直接纱在不同的湿度下检测数据:
线密度温度25℃湿度36%温度25℃湿度68%差值25000.360.310.0523400.380.350.0424700.370.310.0624800.360.270.094 9300.380.320.07表中数据简单表明了,拉伸断裂强度会随着湿度的增加而迅速降低。

据微观分析认为在玻璃表面附近,水分子的带正电荷的H+离子极其强烈地键接在SiO-、AlO-基上,水分子被极化,并且其正电端朝向玻璃表面,负电端朝外,这样就导致了进一步吸附水分。

正是由于这种特性,玻璃纤维表面会吸附空气中多余的水分子。

湿度越大,吸附的水分子数也会越多。

研究表明,最外层的吸附水是同“玻璃+水”表面四周的大气处于平衡状态。

除了最外层,吸附水极其顽强地吸附在玻璃上,除去吸附水需要500℃的温度。

而吸附的多余水分会扩大在拉丝过程中玻璃纤维表面的那些微裂痕,加速了玻璃纤维断裂的过程。

3 原丝集束性
在每次试验前,我们会对样品的集束性进行判断。

相同品种集束性差的产品的拉伸断裂强度远远低于集束性好的产品。

集束性好的样品,整束纱在一股上,在夹具拉伸过程中由于粘结较好,不容易拉断,所以拉伸断裂强度高。

而集束性差的样品,会出现分散成几束或者用手对折直接散开的现象。

在拉伸过程中,部分纤维先被拉断,而后续的纤维也保持不了良好的抗拉伸性能,也会被拉断。

在数据上的表现即是拉伸断裂强度远远低于集束性好的样品。

4 夹具
本试验室内采用的是圆弧式夹具,每个夹具上均有两片相同面积的胶皮,部分错误的数据就是出在胶皮上。

胶皮为新的时,纱线不容易在胶皮内部打滑,断裂曲线满足试验要求,数据真实可靠。

而随着使用时间的增加,在两片胶皮中间积聚的玻璃纤维碎屑会使纱线发生打滑现象。

断裂曲线不正常,影响到数据的准确性。

为此,应该隔一定时间,用无水乙醇对胶皮进行清理,对破损严重的胶皮及时进行更换。

5 人为因素
在试验室操作过程中,夹具在每次试验后要进行复位操作,位置不对会使夹具间的有效拉伸长度不同(国标GB/T 7689.5-2001中规定了该种夹具纱线的有效长度为200mm),过长则测试数据偏小,而过短则数据偏大。

6 其他外在影响
(1)玻璃液中的气泡或者析晶体均会影响到玻璃纤维强度。

研究结果认为当玻璃中存在结晶物时会降低强度,最大降低52%;当存在微小气泡时,强度降低20%,玻璃液质量对保证纤维强度至关重要。

(2)烘干效果:在玻璃纤维烘干过程中不仅仅是排水的过程,更是浸润剂在一定温度下发生聚合交联的过程,烘干效果好,玻璃纤维表面会形成保护膜,保护其在后续生产中所受的损害程度,表现在数值上就是拉伸断裂强度高。

而烘干效果不好,成膜尚未充分就被外力作用,极易断裂,表现在数值上就是拉伸断裂强度低。

7 结论
在玻璃纤维成品阶段分析了影响玻璃纤维拉伸断裂强度的因素。

不仅包括了实验室的温湿度、设备,还包括了玻璃液质量、拉丝过程、烘干过程等多项影响拉伸断裂强度的因素。

将上述各控制点控制住,那么拉伸断裂强度自然会得到保证。

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