3.1 玻璃纤维.ppt
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玻璃纤维
捻线、纺丝
叶 腊 石 等
高 温 熔 窑
玻 璃 溶 液
合 金 漏 板
玻 纤 原 丝 无 纺 材 料
玻 纤 布
玻纤增强沥
电子布等
粉磨均化
高温拉丝 烘干、短切、 浸润
玻 璃 钢
热塑增强
热固增强
池窑拉丝工艺优点： 温度控制合理，节约能源消耗，也使生产工艺稳定，产品产量、质量得以提高，易实现大规模化 工业生产和全自动控制技术，使劳动生产效率得以大幅度提高。因此，池窑法拉丝工艺已经成为 当前国际上的主流拉丝工艺，用这种方法生产的玻璃纤维总量约占全球总量的85%～90%。
聚乙烯醇（PVA）作为第一代成膜剂 聚乙烯醇（ ）作为第一代成膜剂，现在已经发展到聚醋酸乙烯酯（PVAc）、聚 酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯和聚氨酯类 国外多采用聚酯和环氧乙烷树脂，而国内多采用聚醋酸乙烯酯乳液和环氧树脂复合 聚醋酸乙烯酯乳液 聚醋酸乙烯酯乳液 作为成膜剂 2005年国内浸润剂需求约3万吨，2009年达到约7.5万吨
分类 无碱玻纤 玻璃） （E-玻璃） 玻璃 中碱玻纤 玻璃） （C-玻璃） 玻璃 高强度玻纤 玻纤） （S-玻纤） 玻纤 高碱玻纤 玻纤） （A-玻纤） 玻纤 电子纱 无硼无氟玻 纤 高弹性模量 玻纤 高硅氧玻纤 耐辐照玻纤 低介电玻纤 特性 良好的电气绝缘性及机械性能，耐高温，不耐酸和 强碱 耐化学性特别是耐酸性优良，电气性能差，价格低 廉 高强度、高模量，比无碱玻纤拉生强度高50% 强度差，耐水性差，耐酸性良好，成形温度低 良好的电绝缘性，抗拉强度高，尺寸稳定性、耐热 性、化学稳定性及耐燃性佳 模量高，耐酸能力强，电绝缘性好 模量高，强度高，电绝缘性好 耐900-20000高温，微孔结构可作催化剂载体 能吸收χ、ν射线和中子、耐高温、电绝缘性好 低介电常数和小介电损耗 应用举例 玻璃钢增强材料、管道、风电叶片、汽车车体、贮罐、渔船、游 艇、模具、土工格栅 耐腐蚀场合，广泛应用于石油、化工领域管道储罐及建筑、工业 设备、体育设施、酸性过滤布、窗纱基材等 军工、空间、防弹盔甲及运动器械 耐酸性的蓄电池隔板、电镀槽、硫酸厂酸雾过滤 织造电子级玻璃纤维布、编织电子套管产品、强化纸及强化带、 砂轮轴心材料、电绝缘及热绝缘材料 海洋工程、地下管道及储罐、电绝缘棒 高性能复材，耐50万伏超高电压操作杆，撑杆跳杆，跳水板 导弹、炎箭耐烧蚀部件、航天器防热层、海水淡化、高温过滤 防护服、军用装备、原子能反应堆中高温耐辐射电绝缘材料 超级计算机、高速宽频通讯设备，精细雷达天线罩
叶 腊 石 等
高 温 熔 窑
玻 璃 溶 液
合 金 漏 板
玻 纤 原 丝 无 纺 材 料
玻 纤 布
玻纤增强沥
电子布等
粉磨均化
高温拉丝 烘干、短切、 浸润
玻 璃 钢
热塑增强
热固增强
池窑拉丝工艺优点： 温度控制合理，节约能源消耗，也使生产工艺稳定，产品产量、质量得以提高，易实现大规模化 工业生产和全自动控制技术，使劳动生产效率得以大幅度提高。因此，池窑法拉丝工艺已经成为 当前国际上的主流拉丝工艺，用这种方法生产的玻璃纤维总量约占全球总量的85%～90%。
聚乙烯醇（PVA）作为第一代成膜剂 聚乙烯醇（ ）作为第一代成膜剂，现在已经发展到聚醋酸乙烯酯（PVAc）、聚 酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯和聚氨酯类 国外多采用聚酯和环氧乙烷树脂，而国内多采用聚醋酸乙烯酯乳液和环氧树脂复合 聚醋酸乙烯酯乳液 聚醋酸乙烯酯乳液 作为成膜剂 2005年国内浸润剂需求约3万吨，2009年达到约7.5万吨
分类 无碱玻纤 玻璃） （E-玻璃） 玻璃 中碱玻纤 玻璃） （C-玻璃） 玻璃 高强度玻纤 玻纤） （S-玻纤） 玻纤 高碱玻纤 玻纤） （A-玻纤） 玻纤 电子纱 无硼无氟玻 纤 高弹性模量 玻纤 高硅氧玻纤 耐辐照玻纤 低介电玻纤 特性 良好的电气绝缘性及机械性能，耐高温，不耐酸和 强碱 耐化学性特别是耐酸性优良，电气性能差，价格低 廉 高强度、高模量，比无碱玻纤拉生强度高50% 强度差，耐水性差，耐酸性良好，成形温度低 良好的电绝缘性，抗拉强度高，尺寸稳定性、耐热 性、化学稳定性及耐燃性佳 模量高，耐酸能力强，电绝缘性好 模量高，强度高，电绝缘性好 耐900-20000高温，微孔结构可作催化剂载体 能吸收χ、ν射线和中子、耐高温、电绝缘性好 低介电常数和小介电损耗 应用举例 玻璃钢增强材料、管道、风电叶片、汽车车体、贮罐、渔船、游 艇、模具、土工格栅 耐腐蚀场合，广泛应用于石油、化工领域管道储罐及建筑、工业 设备、体育设施、酸性过滤布、窗纱基材等 军工、空间、防弹盔甲及运动器械 耐酸性的蓄电池隔板、电镀槽、硫酸厂酸雾过滤 织造电子级玻璃纤维布、编织电子套管产品、强化纸及强化带、 砂轮轴心材料、电绝缘及热绝缘材料 海洋工程、地下管道及储罐、电绝缘棒 高性能复材，耐50万伏超高电压操作杆，撑杆跳杆，跳水板 导弹、炎箭耐烧蚀部件、航天器防热层、海水淡化、高温过滤 防护服、军用装备、原子能反应堆中高温耐辐射电绝缘材料 超级计算机、高速宽频通讯设备，精细雷达天线罩
(复合材料)玻璃纤维
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。
纤维 名称
羊毛 蚕丝 棉花 人造丝
密度 1.28~ 1.30~ 1.50~ 1.50~ g/cm3 1.33 1.45 1.60 1.60
尼龙 1.14
玻璃纤维 碳纤维
无碱 有碱
1.4
2.6~ 2.4~ 2.7 2.6
• 玻璃是一种以脆闻名的物质。有趣 的是，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！
• 我国玻纤工业起步于 1958年，当年产能500 吨，产量106吨。
• 1978年形成工业体系， 产量4.1万吨，居世界第 7位。
玻璃纤维 无碱 有碱
纤维直径(μm) 拉伸强度(MPa)
5.01
2000
4.70
1600
无碱玻璃纤维成型温度高、硬化速度快、结构键能大
氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它主要 通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。
氧化钠和氧化钾的含量越高，玻璃纤维的强度会相应 的降低
③ 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—纤维的老化。 原因：空气中的水分和氧气对纤维侵蚀
玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相 互连成不规则三维网络，网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等 阳离子所填充。二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃 性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网络改性物。
玻璃纤维结构示意图
1.2.3 玻璃纤维的化学组成
玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅(SiO2)、三 氧化二硼(B2O3)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3) 等
玻璃纤维
3％，比有机纤维低 • 弹性模量(elastic modulus)
比金属低
（2）玻璃纤维的力学性能
3）玻纤的耐磨、耐折 性能差，可采用表面处理来提高。 贮运 成型 铺糊
（3）玻璃纤维的热性能
• 耐热性较高：软化点550－580℃ • 不燃烧
（4）玻璃纤维的电性能
• 电绝缘材料：无碱玻纤 • 半导体：加入氧化铁、氧化铝、氧化铜 • 导电纤维：涂金属或石墨
5、玻璃纤维制品及规格
玻璃纤维的单丝直径与原纱号数(支数) • 从拉丝漏板的每个漏孔中拉出的细玻璃丝，
称为单纤维。 • 从坩埚漏板拉丝孔中拉出来的多根纤维浸
以浸润剂集束而成一股纤维束，称为玻璃 纤维原纱。
5、玻璃纤维制品及规格
• 玻璃纤维原纱: 表示玻璃纤维原纱精细的量 度标准有很多种，我国规定用公制号数表 示，代替以往常用的支数单位。
3、玻璃纤维性能
（1）外观和密度 • 玻璃纤维的比重比有机纤维大，比金属纤
维小，几乎与铝纤维相当。 • 其比重与玻璃的成分有密切关系，一般为
2.4~2.7左右。
（2）玻璃纤维的力学性能
1）玻璃纤维的拉伸强度 （tensile strength）
• 拉伸强度高 • 玻纤高强的原因：
微裂纹假说，有微裂纹存在，产生应力 集中。
用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、 空间、防弹盔甲及运动器械。
(4) 按纤维特性分类
2、D玻璃纤 亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好
的低介电玻璃纤维。
(4)按纤维特性分类
3、AR玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强
水泥而研制的。
(4)按纤维特性分类
4、A玻璃 亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸
玻纤，微裂纹存在的几率减小。
比金属低
（2）玻璃纤维的力学性能
3）玻纤的耐磨、耐折 性能差，可采用表面处理来提高。 贮运 成型 铺糊
（3）玻璃纤维的热性能
• 耐热性较高：软化点550－580℃ • 不燃烧
（4）玻璃纤维的电性能
• 电绝缘材料：无碱玻纤 • 半导体：加入氧化铁、氧化铝、氧化铜 • 导电纤维：涂金属或石墨
5、玻璃纤维制品及规格
玻璃纤维的单丝直径与原纱号数(支数) • 从拉丝漏板的每个漏孔中拉出的细玻璃丝，
称为单纤维。 • 从坩埚漏板拉丝孔中拉出来的多根纤维浸
以浸润剂集束而成一股纤维束，称为玻璃 纤维原纱。
5、玻璃纤维制品及规格
• 玻璃纤维原纱: 表示玻璃纤维原纱精细的量 度标准有很多种，我国规定用公制号数表 示，代替以往常用的支数单位。
3、玻璃纤维性能
（1）外观和密度 • 玻璃纤维的比重比有机纤维大，比金属纤
维小，几乎与铝纤维相当。 • 其比重与玻璃的成分有密切关系，一般为
2.4~2.7左右。
（2）玻璃纤维的力学性能
1）玻璃纤维的拉伸强度 （tensile strength）
• 拉伸强度高 • 玻纤高强的原因：
微裂纹假说，有微裂纹存在，产生应力 集中。
用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、 空间、防弹盔甲及运动器械。
(4) 按纤维特性分类
2、D玻璃纤 亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好
的低介电玻璃纤维。
(4)按纤维特性分类
3、AR玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强
水泥而研制的。
(4)按纤维特性分类
4、A玻璃 亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸
玻纤，微裂纹存在的几率减小。
玻璃纤维增强水泥基材料117页PPT
玻璃纤维增强水泥基材料
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 ห้องสมุดไป่ตู้0、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 ห้องสมุดไป่ตู้0、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
复合材料概论8-玻璃纤维
该工艺生产的玻璃纤维具有长度一致、直径均匀、强度高等优点，广泛应用于高 性能复合材料的生产。
表面处理工艺
表面处理工艺是对玻璃纤维进行涂层、包覆等表面改性处 理，以提高其与其他材料的粘结性能和耐腐蚀性。
常见的表面处理方法包括涂层法、偶联剂处理、表面氧化 等，可根据具体用途选择合适的表面处理方法。
03 玻璃纤维的物理和化学性 质
05 玻璃纤维复合材料的未来 发展
新材料开发
高性能玻璃纤维
随着科技的不断进步，高性能玻璃纤维材料的研究和应用将得到进一步发展，以满足更严格的工程要 求和性能标准。
功能性玻璃纤维
具有导电、导热、发光、磁性等功能的新型玻璃纤维材料将不断涌现，为各领域的应用提供更多选择 。
生产工艺改进
连续化生产技术
建筑材料替代
在某些情况下，玻璃纤维增强复合材 料可作为传统建筑材料的替代品，如 用于制作轻质墙体、楼板等。
其他领域
体育器材
玻璃纤维增强复合材料因其轻质高强、抗冲击等特性，广泛应用于制造体育器材，如高尔夫球杆、滑雪板等。
电子产品外壳
玻璃纤维增强复合材料可制成电子产品外壳，如手机、平板电脑等，具有质轻、强度高、绝缘性好等特点。
直接纱制造工艺
直接纱制造工艺是将熔融的玻璃液通 过漏板流出，经过冷却、拉丝和卷绕 等工序制成玻璃纤维纱。
该工艺的特点是流程简单、成本低， 但生产的玻璃纤维纱质量相对较低， 主要用于制作玻璃棉等低档复合材料 。
连续化制造工艺
连续化制造工艺是通过连续拉丝机将熔融的玻璃液连续不断地拉制成玻璃纤维， 并经过后处理得到连续的玻璃纤维原丝束或布。
通过改进生产工艺，实现玻璃纤维的连 续化、自动化生产，提高生产效率和产 品质量。
表面处理工艺
表面处理工艺是对玻璃纤维进行涂层、包覆等表面改性处 理，以提高其与其他材料的粘结性能和耐腐蚀性。
常见的表面处理方法包括涂层法、偶联剂处理、表面氧化 等，可根据具体用途选择合适的表面处理方法。
03 玻璃纤维的物理和化学性 质
05 玻璃纤维复合材料的未来 发展
新材料开发
高性能玻璃纤维
随着科技的不断进步，高性能玻璃纤维材料的研究和应用将得到进一步发展，以满足更严格的工程要 求和性能标准。
功能性玻璃纤维
具有导电、导热、发光、磁性等功能的新型玻璃纤维材料将不断涌现，为各领域的应用提供更多选择 。
生产工艺改进
连续化生产技术
建筑材料替代
在某些情况下，玻璃纤维增强复合材 料可作为传统建筑材料的替代品，如 用于制作轻质墙体、楼板等。
其他领域
体育器材
玻璃纤维增强复合材料因其轻质高强、抗冲击等特性，广泛应用于制造体育器材，如高尔夫球杆、滑雪板等。
电子产品外壳
玻璃纤维增强复合材料可制成电子产品外壳，如手机、平板电脑等，具有质轻、强度高、绝缘性好等特点。
直接纱制造工艺
直接纱制造工艺是将熔融的玻璃液通 过漏板流出，经过冷却、拉丝和卷绕 等工序制成玻璃纤维纱。
该工艺的特点是流程简单、成本低， 但生产的玻璃纤维纱质量相对较低， 主要用于制作玻璃棉等低档复合材料 。
连续化制造工艺
连续化制造工艺是通过连续拉丝机将熔融的玻璃液连续不断地拉制成玻璃纤维， 并经过后处理得到连续的玻璃纤维原丝束或布。
通过改进生产工艺，实现玻璃纤维的连 续化、自动化生产，提高生产效率和产 品质量。
玻璃纤维的成型资料PPT课件
璃纤维原丝。
12
池窑拉丝
连续玻璃纤维生产的 一种新工艺方法，是 将玻璃配合料投入溶 窑熔化后直接拉制成 各种支数连续玻璃纤 维
池窑拉丝法生产工艺流程见图
先根据产品所需玻璃的化学组成要求，精确 计算出各种矿物原料、化工原料的用量， 将各原料细粉称量混合后投人玻璃熔窑内， 经高温熔融制成玻璃，在熔窑料道底部装 有用铂铑合金制造的多孔漏板，当玻璃液 从漏板孔流出的时候，受到高速运转拉丝 机的牵引，同时涂覆浸润剂，制成纤维， 称原丝。
一次变量
这类变量由工艺参数来决定，它是由丝根 拉伸成纤维时的变形和应力方程边界条件 或起始条件，具体有玻璃熔体物性——化 学组成，分子结构、流变性能和其他物理 性能。
小组成员
玻璃 纤维 的成 型
玻璃纤维棒
一 玻璃纤维及其制 品的生产工艺流程
坩埚法拉丝
池窑漏板法拉丝
坩锅法拉丝工艺
生产工艺由制球和拉丝两部分 组成，整个拉丝过程中加球和 拉丝温度控制是由自动控制装 置来完成的
LOGO
如图2-5所为玻璃纤维坩埚拉丝示意图。 制好的玻璃球，经热水清洗、去污和挑选 后，装入料斗，由加球机送至坩埚内。坩 埚通过电流发热熔化玻璃球，并使坩埚内 的玻璃液保持所要求的温度和液面高度。 玻璃液借助自重，从埚身底部漏板上的漏 孔中稳定地流出，形成液滴。操作工用玻 璃棒将液滴引下成丝，集成一束，经过集 束轮（浸润槽），使丝束涂上浸润剂，绕 在高速旋转的绕丝筒上，然后将丝束放入 排线轮内，旋转的排线轮使丝束按照所要 求的卷绕结构，有规律地卷绕在绕丝筒上。 在卷绕过程中，排线轮逐渐后移，使原丝 布满丝筒。当丝筒绕满后取下，即成为玻
2 无捻粗砂中的纤维是平行排列的拉伸强度 很高，易被树酯浸透。故无捻粗砂多用于缠 绕高压容器及管道等，同时也用于拉挤成型 喷射成型等工艺中。
12
池窑拉丝
连续玻璃纤维生产的 一种新工艺方法，是 将玻璃配合料投入溶 窑熔化后直接拉制成 各种支数连续玻璃纤 维
池窑拉丝法生产工艺流程见图
先根据产品所需玻璃的化学组成要求，精确 计算出各种矿物原料、化工原料的用量， 将各原料细粉称量混合后投人玻璃熔窑内， 经高温熔融制成玻璃，在熔窑料道底部装 有用铂铑合金制造的多孔漏板，当玻璃液 从漏板孔流出的时候，受到高速运转拉丝 机的牵引，同时涂覆浸润剂，制成纤维， 称原丝。
一次变量
这类变量由工艺参数来决定，它是由丝根 拉伸成纤维时的变形和应力方程边界条件 或起始条件，具体有玻璃熔体物性——化 学组成，分子结构、流变性能和其他物理 性能。
小组成员
玻璃 纤维 的成 型
玻璃纤维棒
一 玻璃纤维及其制 品的生产工艺流程
坩埚法拉丝
池窑漏板法拉丝
坩锅法拉丝工艺
生产工艺由制球和拉丝两部分 组成，整个拉丝过程中加球和 拉丝温度控制是由自动控制装 置来完成的
LOGO
如图2-5所为玻璃纤维坩埚拉丝示意图。 制好的玻璃球，经热水清洗、去污和挑选 后，装入料斗，由加球机送至坩埚内。坩 埚通过电流发热熔化玻璃球，并使坩埚内 的玻璃液保持所要求的温度和液面高度。 玻璃液借助自重，从埚身底部漏板上的漏 孔中稳定地流出，形成液滴。操作工用玻 璃棒将液滴引下成丝，集成一束，经过集 束轮（浸润槽），使丝束涂上浸润剂，绕 在高速旋转的绕丝筒上，然后将丝束放入 排线轮内，旋转的排线轮使丝束按照所要 求的卷绕结构，有规律地卷绕在绕丝筒上。 在卷绕过程中，排线轮逐渐后移，使原丝 布满丝筒。当丝筒绕满后取下，即成为玻
2 无捻粗砂中的纤维是平行排列的拉伸强度 很高，易被树酯浸透。故无捻粗砂多用于缠 绕高压容器及管道等，同时也用于拉挤成型 喷射成型等工艺中。
玻璃纤维概述ppt课件
(1) 以玻璃原料成分分类 这种分类方法主要用于连续玻璃纤维的分类。 一般以不同的含碱量来区分：
无碱玻璃纤维(通称E玻璃)： 国内目前规定碱金属氧化物含量不大于0.5％，国外 一般为1％左右；
中碱玻璃纤维：碱金属氧化物含量为11.5％－12.5％； 特种玻璃纤维：如由纯镁铝硅三元组成的高强玻璃 纤维；镁铝硅系高强、高弹玻璃纤维；硅铝钙镁系 耐化学介质腐蚀玻璃纤维；含铅纤维；高硅氧纤维； 石英纤维等。
•特点：没有固定的熔点
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
7.2.2 玻璃纤维的结构
微晶结构假说：
玻璃是由硅酸块或二氧化硅的“微晶子” 组成，在“微晶子”之间由硅酸块过冷溶 液所填充。
网络结构假说ห้องสมุดไป่ตู้
玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或 硼氧三面体相互连成不规则三维网络，网络 间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。 二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃 性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网 络改性物。
玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅(SiO2)、三 氧化二硼(B2O3)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3) 等
以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃； 以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。 氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它可 以降低玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容 易排除，它主要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而 达到助溶的目的。 氧化钠和氧化钾的含量越高，玻璃纤维的强度、电 绝缘性和化学稳定性会相应的降低
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
无碱玻璃纤维(通称E玻璃)： 国内目前规定碱金属氧化物含量不大于0.5％，国外 一般为1％左右；
中碱玻璃纤维：碱金属氧化物含量为11.5％－12.5％； 特种玻璃纤维：如由纯镁铝硅三元组成的高强玻璃 纤维；镁铝硅系高强、高弹玻璃纤维；硅铝钙镁系 耐化学介质腐蚀玻璃纤维；含铅纤维；高硅氧纤维； 石英纤维等。
•特点：没有固定的熔点
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
7.2.2 玻璃纤维的结构
微晶结构假说：
玻璃是由硅酸块或二氧化硅的“微晶子” 组成，在“微晶子”之间由硅酸块过冷溶 液所填充。
网络结构假说ห้องสมุดไป่ตู้
玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或 硼氧三面体相互连成不规则三维网络，网络 间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。 二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃 性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网 络改性物。
玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅(SiO2)、三 氧化二硼(B2O3)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3) 等
以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃； 以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。 氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它可 以降低玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容 易排除，它主要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而 达到助溶的目的。 氧化钠和氧化钾的含量越高，玻璃纤维的强度、电 绝缘性和化学稳定性会相应的降低
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
玻璃纤维布简介演示文稿
整經(Warping)
➢ 玻織布是由經紗(Warp)及緯紗(Fill)所縱 橫交織而成的，因經紗的長度很長，關系 著布料的整体品質。故需就所織出布幅寬 度，將所買來的原紗重新加以密集間隔排 列，也就是重新將多卷原紗同時平行排繞 在等待織布的經軸上(Warp beam)。
➢ 緯紗則是直接繞在緯管上(Qvill or bobbin)去織布即可。
91~98%的漿料，然后再長時間低溫批處理 。
目前十四页\总数二十六页\编于三点
矽烷處理(Silane Treatment)(一)
➢ 矽烷處理：是玻璃表面的一种“偶合”性 的皮層，讓樹脂除了原來机械之料性外， 再提供一种分子級的“化學鍵接力”，在 溫度遽變下維持二者的結合強度，故又可 稱之為“附著力促進劑”(Adhesion promoter)。
➢ 此种上漿處理的張力控制要特別小心， 以防其斷裂而影響布的品質。上過漿的 經紗還要通過一個擠輪(Nip Roll)把多 余的漿料擠掉，然后再通過熱蒸气的烘 干后，即可進行綜框的操作(Entering)。
目前十页\总数二十六页\编于三点
綜紗(Entering)、上緯紗(Bobbin)
➢ 綜紗：此一動作是把每支經紗都穿入帶 頭的鋼扣中，使能在織布机內(Loom)進 行上下提動。
目前二十一页\总数二十六页\编于三点
IPC-EG-140關于扁平布(MS型電子級 玻纖布)規格
MS型玻布 型號
2116aMS 2319MS 1086MS 1084MS 1067MS 1037MS
單位面 公稱厚 積質量 度(mm) (g/m^2)
0.093 104
0.083
94
0.054
54
0.05
玻璃纤维布简介演示文稿
玻璃纤维
拉伸强度：玻璃纤维具有完美的微观结构,较少的
缺陷使其具有极高的抗拉强度"表1.4给出了各种 材料的拉伸强度,从中可以看出玻璃纤维的抗拉强 度是天然纤维或其它人造纤维的5一10倍,与碳纤 维相当,达到4000MPa"不同玻璃成分制成的原丝拉 伸强度差异也很大,见表1.5
弹性模量：E玻璃纤维的弹性伸长率很低,从
纤维与其它有机纤维的差异
密度：玻璃纤维的密度一般在2.50一 2.709/cm3之间,主要取决于玻璃成分"玻璃纤 维密度要比同成分的块状玻璃低,这是由于玻 璃纤维保留了高温玻璃液的结构状态,而块状 玻璃纤维在冷却退火的过程中,分子排列趋向 密实" 断裂强度：由于纤维都是以纤维集束的形式 存在,其断裂强度不仅与纤维原丝的性能有关, 还与浸润剂的含量和浸润剂的均匀程度有关 "同时纤维的直径越细纤维的强度越高
短切玻璃纤维
玻璃纤维增强热塑性复合材料根据玻璃纤维增 强方式的不同, 分短玻纤( SFT ) 、长玻纤( LFT) 和 玻璃纤维毡( GMT ) 增强三种类型。SFT是玻纤增 强热塑性复合材料的主要品种, 但是短纤维增强 复合材料不适用于对材料性能要求更高的场合。
短切玻璃纤维又称玻璃纤维短切原丝。 短切玻璃纤维：采用特制的浸润剂拉制 的原丝，经由湿法在线短切而成。
Байду номын сангаас
玻璃纤维短切原丝具有广泛的用途,可作为热 塑性塑料的增强材料,制造屋面毡(或薄毡),制造 团状模塑材(DMC),其增强材料在汽车!建筑!航 空!日常用品等许多领域有着广泛的应用〕,在 中国高速的城市化进程中有着广阔的市场前景
特性分析
玻璃纤维具有高强低伸，易弯曲脆断等特性，在加 工过程中其纱线容易受到拉伸，弯曲，摩擦等外力 作用而导致损伤,出现毛丝，断头等问题，严重影响 加工和使用件。 物理性能:包括:线密度，含水率，可燃物含量， 断裂强度，硬挺度等指标 外观特性:玻璃纤维外表呈光滑的圆柱状,其截面 呈完整的圆形这是由于纤维成型过程中,熔融玻璃 被牵引和冷却成固态的纤维前,在表面张力的作用 下收缩成表面积最小的圆形所致,不同于有机纤维 表面具有较深的皱纹且呈现非圆截面
玻璃纤维引起的皮肤病PPT演示课件
玻璃纤维中的某些化学物质可能破坏 皮肤的酸碱平衡，使皮肤变得敏感和 易受损。
化学物质渗透
长时间接触玻璃纤维可能使其中的化 学物质渗透到皮肤深层，引发化学性 皮炎。
过敏反应与毒性作用
过敏反应
部分人对玻璃纤维中的某些成分 过敏，接触后可能出现红斑、丘
疹、瘙痒等过敏症状。
毒性作用
长期接触或吸入玻璃纤维粉尘可能 对人体的免疫系统、呼吸系统和神 经系统产生毒性作用，表现为头晕 、咳嗽、胸闷等症状。
建立健康档案
为每位员工建立健康档案，记录皮肤健康状况，为后续治疗和预 防问题和挑战
玻璃纤维对皮肤的影响机制尚未完全明确
目前对于玻璃纤维如何引起皮肤病的确切机制尚不清楚，这导致了预防和治疗上的困难。
缺乏有效的诊断和治疗方法
针对玻璃纤维引起的皮肤病，目前缺乏特异性的诊断和治疗方法，使得患者难以得到及时 有效的救治。
THANKS
感谢观看
玻璃纤维特性
高强度、低密度、耐腐蚀、绝缘 性好、透光性强等。
皮肤病类型及表现
01
02
03
刺激性接触性皮炎
皮肤接触玻璃纤维后，出 现红斑、水肿、瘙痒等症 状。
变应性接触性皮炎
在接触玻璃纤维后，经过 一定的潜伏期，皮肤出现 湿疹样变，伴有瘙痒和灼 热感。
玻璃纤维尘肺
长期吸入玻璃纤维粉尘可 引起肺部病变，表现为咳 嗽、胸闷、呼吸困难等。
玻璃纤维应用广泛，监管难度大
玻璃纤维作为一种广泛应用于建筑、航空、汽车等领域的材料，其生产和使用过程中的监 管难度较大，容易导致皮肤病的爆发。
未来发展趋势预测
深入研究玻璃纤维对 皮肤的影响机制
随着科学技术的不断发展，未来 有望通过深入研究玻璃纤维对皮 肤的影响机制，为预防和治疗提 供更有针对性的方法。
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• 电绝缘材料：无碱玻纤 • 半导体：加入氧化铁、氧化铝、氧化铜 • 导电纤维：涂金属或石墨
（5）玻璃纤维的光学性能
• 优良的透光材料 • 做各种采光材料
（6）玻纤的化学性能
• 耐化学药品 • 有碱纤维耐酸性好 • 中碱、无碱耐碱性好 • 中碱比无碱耐酸性好
4、玻璃纤维的制造
最常用的制造方法 是把熔融的玻璃液迅 速（每分钟600~4800 米）拉出坩埚漏孔， 成为直径3~30μ的细 的连续纤维，然后经 过浸润槽，加上浸润 剂使分散的单丝结成 一股原丝。
（2）玻璃纤维的结构 • 由二氧化硅的四面体组成的三维网络结构。 • Ca 、 Na 、 K 等在网络间的空隙。
3、玻璃纤维性能
（1）外观和密度 • 外观是光滑的圆柱体状，其截面几乎是完
整的圆形。 • 两个特点：表面光滑使纤维的握固力小，
不利于与树脂粘结；圆形截面，能使纤维 间的空隙填充得较为密实.
(4) 按纤维特性分类
按纤维特性分类 • 高强度纤维：S玻纤，强度高。 • 低介纤维：D玻纤，电绝缘性好。 • 耐化学药品纤维：C玻纤，耐腐蚀。 • 耐电腐蚀纤维：E-CR玻纤
(4) 按纤维特性分类
1、高强玻璃纤维 （S玻纤） 其特点是高强度、高模量，它的单纤维
抗拉强度为2800MPa，比无碱玻纤抗拉强 度高25%左右，弹性模量86000MPa，比E玻璃纤维的强度高。
用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、 空间、防弹盔甲及运动器械。
(4) 按纤维特性分类
2、D玻璃纤 亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好
的低介电玻璃纤维。
(4)按纤维特性分类
3、AR玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强
水泥而研制的。
(4)按纤维特性分类
4、A玻璃 亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸
盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻 璃纤维。
2、玻璃纤维的组成和结构
（1）玻璃纤维的化学组成 • 玻璃纤维的化学组成主要是SiO2，以及碱
金属氧化物。 • 玻璃纤维的化学组成对玻璃纤维的性质和
工艺特性起决定性作用 。 • 以SiO2为主的硅酸盐玻璃，以B2O3为主的
称为硼酸盐玻璃。
2、玻璃纤维的组成和结构
第三章 复合材料的增强材料 reinforcing material
玻璃纤维布
玻璃纤维绳 玻璃纤维纸
玻璃纤维绳
纳
米
碳 管 纤 维
碳 纤 维 绳
概述
generalization
• 增强材料的主要功能，是赋予复合材料 以高强度和高模量等力学性质。
• 另外, 赋予热, 电, 磁等新的性能.
概述
generalization
R
M
拉伸强度，GPa 3.1 3.1
2.5
3.4 4.58
4.4
3.5
弹性模量，GPa 73 74
55
71
85
86
110
延伸率 % 密度，g/cm3
3.6
3.37
4.6
5.2
2.46 2.46 2.14
2.5 2.5
2.55
2.89
玻璃纤维品种性能一览表
（2）玻璃纤维的力学性能
2）玻纤的弹性 • 断裂伸长率（breaking elongation)
3. 1 玻璃纤维及其制品
（glass fiber）
3. 1 玻璃纤维及其制品
（glass fiber）
• 1893年美国研究成功。 • 世界上三十国家生产，4000－5000种。 • 我国玻璃纤维工业始于1958年。
1、玻璃纤维的分类
单丝直径 玻璃原料
分类
纤维外观 纤维特性
1、玻璃纤维的分类
3、玻璃纤维性能
（1）外观和密度 • 玻璃纤维的比重比有机纤维大，比金属纤
维小，几乎与铝纤维相当。 • 其比重与玻璃的成分有密切关系，一般为
2.4~2.7左右。
（2）玻璃纤维的力学性能
1）玻璃纤维的拉伸强度 （tensile strength）
• 拉伸强度高 • 玻纤高强的原因：
微裂纹假说，有微裂纹存在，产生应力 集中。
3％，比有机纤维低 • 弹性模量(elastic modulus)
比金属低
（2）玻璃纤维的力学性能
3）玻纤的耐磨、耐折 性能差，可采用表面处理来提高。 贮运 成型 铺糊
（3）玻璃纤维的热性能
• 耐热性较高：软化点550－580℃ • 导热系数小：0.034w/m.k • 不燃烧
（4）玻璃纤维的电性能
• 纤维状增强材料，它的抗拉强度和拉伸弹 性模量，有时要比同一块材料要大几个数 量级。
概述
generalization
• 增强材料 纤维 fiber 晶须 whisker 粉体 particle
• 纤维增强材料应用最广泛，如 玻璃纤维（glass fiber） 碳纤维（carbon fiber) 芳纶纤维(aramid fiber)
(1) 按玻璃原料分类
碱性氧化物含量
有碱玻璃纤维
大于12％
中碱玻璃纤维
6％－12％
低碱玻璃纤维
2％－6％
无碱玻璃纤维
小于1％
(1) 按玻璃原料分类
无碱玻纤 亦称E-玻纤 ，系一种硼硅酸盐玻璃。目前是应
用最广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分. 具有良好的电气绝缘性及机械性能，化学稳定
性好, 广泛用于复合材料的增强材料. 它的缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸
浸润剂
• 浸润剂在拉丝和纺织过程中的作用很大， 它主要是使纤维粘合集束、润滑耐磨、消 除静电等，保证拉丝和纺织顺利进行。
• 浸润剂一般分为两类：一类称为纺织型浸 润剂，主要适应拉丝、纺织加工的需要， 其成分含有石蜡、凡士林、硬脂酸、变压 器油、固色剂、表面活性剂和水。
浸润剂
玻纤，微裂纹存在的几率减小。
（2）玻璃纤维的力学性能
• 影响玻纤强度的因素 纤维直径、长度 化学组成 存放时间 纤维的疲劳 玻纤的成型方法
玻璃纤维丝
玻璃纤维的成分、直径、编织结构直接影响着复合材 料的机械、物理、化学电性能.
纤维类别 有碱 化学 低介电 无碱 高强度 粗纤维 高模量
性能
AC
DE
S
性环境。
(1) 按玻璃原料分类
中碱玻纤 亦称C-玻纤，其特点是耐化学性特别
是耐酸性优于无碱玻璃，但电气性能差， 机械强度低于无碱玻璃纤维10%～20%，
(2) 按单丝直径分类
粗纤维 初级纤维 中级纤维 高级纤维
单丝直径um 30 20
10-20 3-10
(3) 按纤维外观分类
按纤维外观分类 • 连续纤维：无捻粗纱，有捻粗纱 • 短切纤维 • 空心玻璃纤维 • 玻璃粉
（5）玻璃纤维的光学性能
• 优良的透光材料 • 做各种采光材料
（6）玻纤的化学性能
• 耐化学药品 • 有碱纤维耐酸性好 • 中碱、无碱耐碱性好 • 中碱比无碱耐酸性好
4、玻璃纤维的制造
最常用的制造方法 是把熔融的玻璃液迅 速（每分钟600~4800 米）拉出坩埚漏孔， 成为直径3~30μ的细 的连续纤维，然后经 过浸润槽，加上浸润 剂使分散的单丝结成 一股原丝。
（2）玻璃纤维的结构 • 由二氧化硅的四面体组成的三维网络结构。 • Ca 、 Na 、 K 等在网络间的空隙。
3、玻璃纤维性能
（1）外观和密度 • 外观是光滑的圆柱体状，其截面几乎是完
整的圆形。 • 两个特点：表面光滑使纤维的握固力小，
不利于与树脂粘结；圆形截面，能使纤维 间的空隙填充得较为密实.
(4) 按纤维特性分类
按纤维特性分类 • 高强度纤维：S玻纤，强度高。 • 低介纤维：D玻纤，电绝缘性好。 • 耐化学药品纤维：C玻纤，耐腐蚀。 • 耐电腐蚀纤维：E-CR玻纤
(4) 按纤维特性分类
1、高强玻璃纤维 （S玻纤） 其特点是高强度、高模量，它的单纤维
抗拉强度为2800MPa，比无碱玻纤抗拉强 度高25%左右，弹性模量86000MPa，比E玻璃纤维的强度高。
用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、 空间、防弹盔甲及运动器械。
(4) 按纤维特性分类
2、D玻璃纤 亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好
的低介电玻璃纤维。
(4)按纤维特性分类
3、AR玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强
水泥而研制的。
(4)按纤维特性分类
4、A玻璃 亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸
盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻 璃纤维。
2、玻璃纤维的组成和结构
（1）玻璃纤维的化学组成 • 玻璃纤维的化学组成主要是SiO2，以及碱
金属氧化物。 • 玻璃纤维的化学组成对玻璃纤维的性质和
工艺特性起决定性作用 。 • 以SiO2为主的硅酸盐玻璃，以B2O3为主的
称为硼酸盐玻璃。
2、玻璃纤维的组成和结构
第三章 复合材料的增强材料 reinforcing material
玻璃纤维布
玻璃纤维绳 玻璃纤维纸
玻璃纤维绳
纳
米
碳 管 纤 维
碳 纤 维 绳
概述
generalization
• 增强材料的主要功能，是赋予复合材料 以高强度和高模量等力学性质。
• 另外, 赋予热, 电, 磁等新的性能.
概述
generalization
R
M
拉伸强度，GPa 3.1 3.1
2.5
3.4 4.58
4.4
3.5
弹性模量，GPa 73 74
55
71
85
86
110
延伸率 % 密度，g/cm3
3.6
3.37
4.6
5.2
2.46 2.46 2.14
2.5 2.5
2.55
2.89
玻璃纤维品种性能一览表
（2）玻璃纤维的力学性能
2）玻纤的弹性 • 断裂伸长率（breaking elongation)
3. 1 玻璃纤维及其制品
（glass fiber）
3. 1 玻璃纤维及其制品
（glass fiber）
• 1893年美国研究成功。 • 世界上三十国家生产，4000－5000种。 • 我国玻璃纤维工业始于1958年。
1、玻璃纤维的分类
单丝直径 玻璃原料
分类
纤维外观 纤维特性
1、玻璃纤维的分类
3、玻璃纤维性能
（1）外观和密度 • 玻璃纤维的比重比有机纤维大，比金属纤
维小，几乎与铝纤维相当。 • 其比重与玻璃的成分有密切关系，一般为
2.4~2.7左右。
（2）玻璃纤维的力学性能
1）玻璃纤维的拉伸强度 （tensile strength）
• 拉伸强度高 • 玻纤高强的原因：
微裂纹假说，有微裂纹存在，产生应力 集中。
3％，比有机纤维低 • 弹性模量(elastic modulus)
比金属低
（2）玻璃纤维的力学性能
3）玻纤的耐磨、耐折 性能差，可采用表面处理来提高。 贮运 成型 铺糊
（3）玻璃纤维的热性能
• 耐热性较高：软化点550－580℃ • 导热系数小：0.034w/m.k • 不燃烧
（4）玻璃纤维的电性能
• 纤维状增强材料，它的抗拉强度和拉伸弹 性模量，有时要比同一块材料要大几个数 量级。
概述
generalization
• 增强材料 纤维 fiber 晶须 whisker 粉体 particle
• 纤维增强材料应用最广泛，如 玻璃纤维（glass fiber） 碳纤维（carbon fiber) 芳纶纤维(aramid fiber)
(1) 按玻璃原料分类
碱性氧化物含量
有碱玻璃纤维
大于12％
中碱玻璃纤维
6％－12％
低碱玻璃纤维
2％－6％
无碱玻璃纤维
小于1％
(1) 按玻璃原料分类
无碱玻纤 亦称E-玻纤 ，系一种硼硅酸盐玻璃。目前是应
用最广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分. 具有良好的电气绝缘性及机械性能，化学稳定
性好, 广泛用于复合材料的增强材料. 它的缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸
浸润剂
• 浸润剂在拉丝和纺织过程中的作用很大， 它主要是使纤维粘合集束、润滑耐磨、消 除静电等，保证拉丝和纺织顺利进行。
• 浸润剂一般分为两类：一类称为纺织型浸 润剂，主要适应拉丝、纺织加工的需要， 其成分含有石蜡、凡士林、硬脂酸、变压 器油、固色剂、表面活性剂和水。
浸润剂
玻纤，微裂纹存在的几率减小。
（2）玻璃纤维的力学性能
• 影响玻纤强度的因素 纤维直径、长度 化学组成 存放时间 纤维的疲劳 玻纤的成型方法
玻璃纤维丝
玻璃纤维的成分、直径、编织结构直接影响着复合材 料的机械、物理、化学电性能.
纤维类别 有碱 化学 低介电 无碱 高强度 粗纤维 高模量
性能
AC
DE
S
性环境。
(1) 按玻璃原料分类
中碱玻纤 亦称C-玻纤，其特点是耐化学性特别
是耐酸性优于无碱玻璃，但电气性能差， 机械强度低于无碱玻璃纤维10%～20%，
(2) 按单丝直径分类
粗纤维 初级纤维 中级纤维 高级纤维
单丝直径um 30 20
10-20 3-10
(3) 按纤维外观分类
按纤维外观分类 • 连续纤维：无捻粗纱，有捻粗纱 • 短切纤维 • 空心玻璃纤维 • 玻璃粉