玻璃纤维基础知识
玻璃纤维
玻璃纤维(简称玻纤)是采用各色废旧玻璃经过成套玻璃设备的一系列加工而成的玻纤半成品,其性质和用途十分广泛,其细度为0.03mm-0.06mm为0.07mmg,产品细如丝,软如棉、抗拉力强、颜色银白、无毒无味、耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐高温,绝缘性能好,广泛用于建材、石油、化工绝缘材料特别是发展玻璃钢的主要材料。
(一)原材料选用及清洗。
1 、原材料的选择各种废旧玻璃,片径不少3 cm但有机、水银、茶色和高温玻璃例外。
2 、原材料的清洗:将选择好的材料放在水泥池或别的容器内放入净水,用铁铣或扫把来回搅和清洗,把玻璃表面上的泥沙清洗干净后,然后再捞到第二个池内重新清洗一次,一定要把泥沙洗掉,尔后再捞到一底部有漏洞的铁筛或别的容器内将水流尽,方可使用。
3 、如玻璃表面有油污,用温水加4 %的烧碱洗净方可使用。
4 、如纯平板玻璃2 MM以下加2 %的硼砂。
(二)生产专用设备。
1 、化纤生产专用设备一台;2 、设备另部件:电动机:0.5 -0.80KV。
80-1450转/分钟四级。
交流接触器:80A以上一只。
三号按扭开关:一只小刀闸:15A 电度表:三相25A可配互感器电流:控制开关:100 A以上活洛皮带、保安器、电线20-26,铝芯、钢芯二种。
50 50 4.30 30角铁数米轴、轴承、轴座205 只滚筒铁皮、皮带轮四只3 、所备工具:喷灯一只,汽油、酒精喷灯均可使用,最好使用煤油喷灯安全可靠。
抽丝钳:一把长35mm铁夹子自制,手把必须绝缘。
绝缘勺:一把长35mm自制,用于挑玻璃液和调整坩埚内温度之用,手把必须绝缘。
钢锯条一根:10牙20牙均可,下丝用。
以上抽丝钳和绝钓子均在铁炉中打制。
电极板:30 30CM数个,弹黄钢为宜。
电钳一把,耐压500 V 电笔一只起子:6 、8 、10各把(三)机械、电路的安装及使用方法:说明安装电丝和电器。
1 、机械安装:根据图纸尺寸规格要求安装机械,机架离地面高度为1.6——1.7 M为宜,坩埚架必须安置在集中的中心度位置,坩埚架必须放平,坩埚至集中糟的距离为38-40公分,滚筒离地面的距离为40,滚筒到坩埚顶部的距离80左右,坩埚到排丝的倾斜度为25-30度。
玻纤知识
第一部分:玻纤知识:1、玻纤分类从长度分类分可以分连续玻纤、短玻纤(定长玻纤)和长玻纤(LET),连续玻纤是国内目前应用最广的玻纤,就是通常说的“长纤”,代表厂家有巨石,泰山、兴旺等。
定长玻纤就是通常说的“短纤”,一般是外资改性厂与国内部分企业在用,代表厂家有PPG,OCF及国内的CPIC,巨石泰山也有少部分,但质量不如人意。
LET是最近在国内兴起的,代表厂家有PPG,CPIC及巨石,目前国内金发和苏州和昌产量较大,杰事杰及温州俊尔,南京聚隆在开发当中,也有小批量生产从碱金属含量分可分为无碱,低中高,通常改性增强用无碱,也就是E玻纤,国内改性一般使用E玻纤。
2、玻纤的应用:玻纤增强塑料的原理主要是由于玻纤/树脂界面上连接必然是使作用到模塑件上的力传导到玻纤上,因此玻纤的长度被充分利用,起到树脂增强的目的,但玻纤在树脂基体中长度必须满足一定的要求,这就是临界玻纤长度,玻璃纤维的临界纤维长度(即可将力从基材传递给纤维的最小长度)在0.3~0.6mm之间,临界长度只与剪切力与玻纤单丝直径有关,上面的临界长度是指玻纤在最终产品里的长度,如是果是塑料粒子里话,此长就就在0.6~0.8mm之间,从理论上讲,临界长度与玻纤的原始长度没有关系,如果增强产品把玻纤的长度都控制在这个范围的话,此时产品的力学性能与表面外观都是最好的,最平衡的,如果长度过长,力学性能上升,但制品表面会变粗糙与翘曲,如果长度过短,就会导致力学性能不足。
要控制玻纤的长度应该从调整螺杆结构及转速入手,如果玻纤长径控制在400效果最佳。
3、评价玻纤好坏的主要指标:第一个指标:玻纤在拉丝过程中所使用的表面活性处理剂。
表面活性处理剂也就是通常所说的浸润剂,浸润剂主要是偶联剂与成膜剂,另外还有一些润滑剂、抗氧剂、乳化剂、抗静电剂等,成膜剂的成分与其它助剂的种类对玻纤有决定性的影响,所以在选择玻纤时就根据基料与成品要求选择合适的玻纤。
像PPG、CPIC等公司短纤牌号较多,就是因为表面浸润剂不一样,这样就针对性比较强。
知识点二--玻璃纤维
池窑拉丝是国际上普遍采用的玻璃纤维生产新工艺,该 技术特点是,采用重油或燃气加热单元窑,粉料直接熔化成 玻璃,经燃气加热的成型通路,由多台(数十到上百台)漏 板同时拉制各种规格的玻璃纤维原丝。具有生产规模大、效 率高、能耗低、产品质量好等优点,能适应800至4000孔大漏 板拉丝成型的要求,是生产高质量、低成本玻璃纤维材料的 最佳方法。
漏丝板 1000~3000m/min
玻璃纤维 3~20um
高分子材料专业 聚合物复合材料
单丝 filament:从坩埚中拉出的每根纤维叫单丝; 原纱 strand:一个坩埚拉出的所有单丝经过浸润剂槽后,集束
成一根原纱;
➢池窑法
将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连续 玻璃纤维。
省去制球工艺 生产能力高 可自动化控制,产品质量稳定; 适用于生产粗玻璃纤维;
高分子材料专业 聚合物复合材料
3. 玻璃纤维的热性能 (1) 玻璃纤维的导热性 玻璃导热系数:0.7W/(m·K)~1.3W/(m·K) 玻璃纤维导热系数:0.034W/(m·K) 原因:纤维间的空隙较大,容积密度较小,空气导热系数低
物质 种类 羊毛 蚕丝 亚麻
直径(μm) 性能
拉伸强度 (MPa)
4
3000~ 3800
5
2400~ 2900
7
1750~ 2150
9
11
1250~1 1050~1 700 250
玻璃纤维长度(mm) 纤维直径(μm) 平均拉伸强度(MPa)
5
13
1500
20
12.5
1210
90
12.7
360
1560
13
720
玻璃纤维
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。
玻璃纤维基本知识
3、玻璃材料Glass-making material-glass marble-▣-中碱玻璃粉料C-glass batch-中碱废丝-glass recycled waste fiber-b)-无碱玻璃原料E-glass raw mate ials-无碱玻璃球-E-glass marble-无碱玻璃粉料E-glass batch-无碱废丝-Elass recycled waster fiber
3.1中碱玻璃粉料C-glass Raw materials-石英砂Quartz sand:SiO2-b长石Albite:AL2O3、Na2O-c-白云石Dolomite:CaO Mgo-石灰石Limeston :CaO-莹石Fluorspar:CaF2-f-纯碱Soda ash:Na2CO3-9-硝酸钠Sodium nitrate:NaNO3-无水硫酸钠Anhydrous sodium sulfate:Na2SO4-氧化 Ceria:CeO2
3.3成分与作用-Components and their functions-氧化硅SiO2:物质基础、 架Basis and matriⅸ-日-氧化铝A2O3:降析品和膨胀系数,提高稳定性和强度-to redu e recrystallization and expansion-口-coefficient and i crease stability and strength-▣-氧化钙氧化镁:降低高温时粘度,促进熔化、澄 、提高拉丝速度-CaO/MgO:To reduce viscosity at high temperatu e and-promote melting,refining and increase winding-s eed.-氧化硼B20-氧化铁Fe2O3-碱金属;助熔,提高流动性-Na20/K20:To aid mel ing and increase fluidity
玻璃纤维简介介绍
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03
玻璃纤维的性能特点
玻璃纤维的性能特点
• 玻璃纤维是一种由玻璃原料经过高温熔化、拉丝 、织布等工艺制成的纤维材料。它具有许多优异 的性能特点,被广泛应用于各个领域。
04
玻璃纤维的应用案例
玻璃纤维的应用案例
• 玻璃纤维是一种由玻璃原料经过高温熔化、拉丝、 织布等工艺制成的无机非金属材料。它具有轻质、 高强、耐腐蚀、绝缘等优良性能,被广泛应用于各 个领域。
玻璃纤维简介介绍
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目录
• 玻璃纤维概述 • 玻璃纤维的制造工艺 • 玻璃纤维的性能特点 • 玻璃纤维的应用案例
01
玻璃纤维概述
玻璃纤维定义
• 玻璃纤维是一种无机非金属材料,采用玻璃原料经过高温熔化 、拉丝、织布等工艺制成的纤维状材料。它通常呈束状或织物 状,具有优异的物理和化学性能。
玻璃纤维发展历程
• 玻璃纤维的发展历程可以追溯到20世纪初,当时人们开始研究如何将玻璃制成纤维状。随着技术的不断进步,玻璃纤维的 生产工艺不断完善,应用领域也不断扩大。现在,玻璃纤维已经成为一种重要的工业原料,在航空航天、汽车、建筑、电 子、环保等领域得到广泛应用。
玻璃纤维应用领域
航空航天领域
玻璃纤维被用作飞机、卫星等航空器的结 构材料,可以减轻重量,提高飞行性能。
玻璃纤维被用作建筑外墙、屋顶、地板等 材料,可以提高建筑的保温、隔热、抗震 等性能。
02
玻璃纤维的制造工艺
玻璃纤维的制造工艺
• 玻璃纤维是一种由玻璃原料经过高温熔化、纤维化而制成的 无机非金属材料。它具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘等优 良性能,被广泛应用于建筑、汽车、船舶、航空航天、电子 电器等领域。
玻璃纤维基础知识
玻璃纤维基础知识玻璃纤维小知识1 玻璃纤维是以二氧化硅为主要原料的天然矿物,添加特定的金属氧化物矿物原料,混合均匀后,在高温下熔融,熔融玻璃液流经漏嘴流出,在高速拉引力的作用被牵伸并急速冷却固化成为极细的连续的纤维。
2 玻璃纤维的基本性质2.1 外观特性玻璃纤维为表面光滑的圆柱状,截面呈完整的圆形。
这主要是成形时熔融玻璃液表面张力所致。
有机纤维为非圆形结构的截面,且表面有较深的皱纹。
玻璃纤维圆形截面承受载荷能力强;气体和液体通过阻力小,但表面光滑使纤维的抱合力小,不利于与树脂的结合。
2.2 密度玻璃纤维密度一般在2.50-2.70 g/cm3,主要取决于玻璃成分。
所以有时工厂生产控制时也用密度的变化来考察成分的波动。
2.3 抗拉强度玻璃纤维的抗拉强度比其他天然纤维、合成纤维要高。
玻璃纤维强度情况比较复杂,通常一些资料中给出的数据是“新生态纤维”的强度,即在漏嘴下直接取出的纤维所测的强度。
缠绕在绕丝筒上后强度很快下降。
通常认为绕丝筒上纤维的强度低于新生态15%-25%。
格里菲斯微裂纹缺陷理论:玻璃纤维的理论强度取决于分子之间的引力(与玻璃成分和结构有关),其理论强度很高。
但由于玻璃纤维中存在着数量不等、尺寸不同的微裂纹,使实际强度大大降低。
微裂纹分布在玻璃纤维的整个体积内,但以表面裂纹危害最大,在外力作用下,微裂纹处产生应力集中而发生破坏。
2.3 影响玻璃纤维强度的因素(1)化学成分:玻璃组成不同,制成的纤维强度也不同。
(2)玻璃纤维的直径:直径越细强度越大。
(3)存放时间增加,强度下降。
(4)玻璃液的缺陷,如化学不均匀、结晶杂质、结石、气泡等影响纤维强度。
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。
(5)成型温度影响:当温度从1200℃升高到1 370℃,纤维强度可提高一倍。
“玻璃是一定状态下的无机物质,这种状态是该物质液态的继续,并与液态类似”,也就是说玻璃是具有液态结构的坚硬材料。
玻璃纤维产品介绍
玻璃纤维产品介绍玻璃纤维是一种由玻璃材料制成的纤维状新材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
本文将对玻璃纤维的定义、制造工艺、性能特点以及主要应用进行详细介绍。
一、定义玻璃纤维是由玻璃材料制成的纤维状产品,一般采用无机玻璃纤维作为原料,通过拉伸、捻绕等工艺制成不同形态的纤维。
玻璃纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐高温等优点,因此被广泛应用于建筑、交通运输、电子电器、冶金等领域。
二、制造工艺1.原料准备:选用高质量的无机玻璃作为原料,通过熔融、调整成分等工艺制备玻璃浆料。
2.成纤:将玻璃浆料经过融化后挤出成纤维,然后通过拉拔、捻绕等工艺调整纤维的直径和长度。
3.细纤:将成纤的玻璃纤维进行破碎,得到所需长度的细纤维。
4.喷涂:将细纤涂覆在模具上,通过加热和固化形成玻璃纤维制品。
三、性能特点1.高强度:玻璃纤维具有较高的拉伸强度和弯曲强度,强度可以根据应用需求进行调整。
2.高模量:玻璃纤维的刚度较高,具有良好的抗弯性能和稳定性。
3.耐腐蚀:玻璃纤维具有优异的耐腐蚀性能,可以在酸碱介质中长期使用。
4.耐高温:玻璃纤维在高温条件下继续保持强度和刚度,不易熔融或变形。
5.绝缘性能:玻璃纤维是一种优良的绝缘材料,具有良好的电绝缘性能和导热性能。
6.轻质:玻璃纤维比重较轻,可以有效减轻结构的自重,提高整体性能。
四、主要应用1.建筑领域:玻璃纤维可以制成玻璃纤维增强塑料(FRP)板材、管材等,用于建筑物的隔热、防水、装饰等。
2.交通运输:玻璃纤维可以制成汽车外壳、船舶船体、飞机机身等,具有优异的强度和轻质化特点。
3.电子电器:玻璃纤维可以制成电子电器的绝缘材料、电路板基材等,具有良好的绝缘性能和导热性能。
4.冶金领域:玻璃纤维可以制成耐火材料、炉衬等,用于熔炼金属和高温工艺的隔热和保护。
5.医疗领域:玻璃纤维可以制成医疗器械、医用纱布等,用于外科手术、创伤包扎等医疗应用。
总结:玻璃纤维作为一种重要的纤维状新材料,具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐高温等优异性能,广泛应用于建筑、交通运输、电子电器、冶金等领域。
玻璃纤维生产工艺流程及产品基础知识
玻璃纤维生产工艺流程及产品基础知识第一章概论20世纪30年代未,自E 玻璃纤维问世,并且出现环氧树脂和不饱和聚酯以来,迎来了了无机材料相结合而成的、具有新型功能的复合材料时代,为玻璃纤维电气层压材料和玻璃纤维增强塑料(FRP )的发展奠定了基础。
时至今日,玻璃纤维生产已发展成为一门独立的工业体系,成为现代非金属材料家族中具有独特功能的材料,它们属微米级玻璃态纤维,又借鉴了传统的纺织技术,创造出独特的后加工体系,制造出玻璃纤维材质的制品,在机械、电气、光学、耐腐蚀、绝热及吸声等方面发挥出独特的性能,应用领域很快遍及电子、电器、交通、建筑、航空、航天、环保和国防军工等国民经济的各个部门。
上世纪五十年代未,玻璃纤维池窑拉丝工艺获得了成功,标志着玻璃纤维制造技术上的一次飞跃。
池窑拉丝工艺具有生产温度制度合理,节省能源消耗,生产工艺稳定,产品产量、质量提高等优点,在池窑拉丝工艺线上很快就实现了大规模化生产。
并且很快实施了最先进的全自动控制技术,劳动生产率大幅度提高。
因此,池窑拉丝工艺已成为当今国际上通用的主流技术。
目前,全世界已经有95%以上的玻璃纤维都是采用池窑拉丝法进行生产的。
第二章 无碱玻璃纤维生产原理及工艺流程一、 无碱玻璃概念无碱玻璃系指成分中碱金属含量小于0.8%的铝硼硅酸盐玻璃。
国际上通常叫做“E”玻璃。
最初是为电气应用研制的,但今天E 玻璃的应用范围已远远超出了电气用途,成为一种通用配方。
国际上玻璃纤维有90%以上用的是E 玻璃成份。
E 玻璃成份的基础是SiO 2、Ai 2O 3、 CaO 三元系统,其组成为:SiO 2、 62% 、 Ai 2O 3、 14.7% 、 CaO 22.3%在此基础上,添加B 2O 3代替SiO 2,添加MgO 代替部分CaO ,形成现在通用的E 玻璃成份。
各国生产的E 玻璃大体相仿,仅在不大的范围内稍有不同。
变动范围大致如下: SiO 2 55-57%;CaO12-25%; Ai 2O 3 10-17%; MgO 0-8%玻璃中各氧化物的变动,会改变玻璃的性能。
玻璃纤维基本知识
2000多年前,古埃及手工拉制玻纤做装饰材料; Over 2000 years ago, Egyptians manually made fiberglass as ornament material
20世纪30年代,美国发明了铂坩埚拉制工艺技术; In the 1930s, Americans invented the technology of producing fiberglass with platinum crucibles
3.3 玻璃成分 Glass composition
3.3 成分与作用
Components and their functions
氧化硅SiO2:物质基础、骨架 Basis and matrix 氧化铝Al2O3 :降析晶和膨胀系数,提高稳定性和强度 to reduce recrystallization and expansion coefficient and increase stability and strength 氧化钙氧化镁 :降低高温时粘度,促进熔化、澄清、提高拉丝速度 CaO/ MgO: To reduce viscosity at high temperature and promote melting, refining and increase winding speed. 氧化硼B2O 氧化铁Fe2O3 碱金属;助熔,提高流动性 Na2O/K2O ; To aid melting and increase fluidity
4、行业现状 Industry current status
奠基于上世纪30年代末,已成独立工业体系。 The industry established itself in 1930s and has formed into an independent industry system. 目前有数千个品种与规格、5万多种用途,成为现 代工业材料家族中重要的一员。 At present there are thousands of product types and specifications and over 50,000 applications and fiberglass has become an important member in the modern industrial material family.
玻璃纤维基础知识
(2)中碱玻璃纤维
它是指碱金属氧化物含量在11.5% ~ 12.5%之间的玻璃纤维。 国外没有这种玻璃纤维,它的主要 特点是耐酸性好,但强度不如E玻璃纤维 高。它主要用于耐腐蚀领域中,价格较 便宜。
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(3) 有碱玻璃(A玻璃)纤维
有碱玻璃称A玻璃,类似于窗玻璃及玻 璃瓶的钠钙玻璃。 此种玻璃由于含碱量高,强度低,对 潮气侵蚀极为敏感,因而很少作为增强材 料。
有碱玻璃有碱玻璃玻璃玻璃纤维纤维有碱玻璃称a玻璃类似于窗玻璃及玻此种玻璃由于含碱量高强度低对潮气侵蚀极为敏感因而很少作为增强材特种玻璃纤维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
玻璃纤维基础知识
MOD 陈健华
1 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。
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2.以单丝直径分类
玻璃纤维单丝呈圆柱形,以其直径的不同可以分为以下几 种: 粗纤维:30 um; 中级纤维:10 ~ 20 um ; 高级纤维:3 ~ 10um (亦称纺织纤维)。 对于单丝直径小于4 um的玻璃纤维称为超细纤维。 单丝直径不同,不仅使纤维的性能有差异,而且影响到纤 维的生产工艺、产量和成本。 一般5 ~ 10 um的纤维作为纺织制品使用,10 ~ 14 um的 纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤维毡等较为适宜。
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3、玻璃纤维的耐磨性与耐折性
玻璃纤维的耐磨性是指纤维抵抗磨擦的能力; 玻璃纤维的耐折性是指纤维抵抗折断的能力。 玻璃纤维这两个性能都很差,经过揉搓摩擦容易受伤或断裂,这 是玻纤的严重缺点。 当纤维表面吸附水分后能加速微裂纹扩展,使纤维耐磨性和耐折 性降低。 纤维的柔性一般以断裂前弯曲半径的大小来表示;弯曲半径越 小,柔性越好。
玻璃纤维
玻璃纤维
玻璃经过加热,可被拉成比头发还要细得多的玻璃纤维。
而玻璃纤维一旦被拉成,就会失去玻璃质脆的本性,变得像合成纤维那样柔软,而且其韧性甚至超过了同样粗细的不锈钢丝。
玻璃纤维拧成的玻璃绳被誉为“绳中之王”,一根手指粗细的玻璃绳,竟能吊起一辆载满货物的卡车!由于它抗腐蚀性很强,因此常用作船缆、起重机的吊绳。
又由于它在高温下不熔化,因此消防车使用玻璃绳特别安全。
玻璃纤维像棉纤维一样,能织成玻璃布。
它不怕酸碱的腐蚀,所以取代棉、麻,制作新型的包装袋。
另外,大张玻璃的贴墙布,也是其用途之一,不仅美观大方,而且易于洗涤保养。
玻璃纤维最重要的用途是制造高质量传导光的光导纤维。
光导纤维是用两种不同的玻璃制成的,由于两种玻璃折射率不同,光总能保持在光纤中。
因此光导纤维具有很强的导光能力。
另外,由于它非常细,一条光缆可以由上万条光纤维组成,因此利用光缆通讯,能同时传输大量信息。
举例说明,利用光导纤维代替铜导线,可以用于传送电话对话。
此时光导纤维传送的为光信号而不是电信号。
光导纤维与铜导线相比,除了信息容量大以外,还有其它很多优点,如光信号不易受到干扰,而且经长距离传播,仍能保持相当强的信号。
另外,制造玻璃的天然原料很丰富,这意味着玻璃的造价会比铜便宜得多。
玻璃纤维。
玻璃纤维介绍
玻璃纤维介绍玻璃纤维的定义玻璃纤维是由纯净的玻璃原料经过高温熔化后,通过纤维化工艺形成的纤维状材料。
它具有轻质、高强度、绝缘性好等优良特点,常用于建筑、航空航天、汽车制造等领域。
玻璃纤维的制造工艺1.玻璃纤维的原料选择:通常采用石英砂、石灰石、长石、碳酸钠等作为玻璃纤维的原料。
2.玻璃纤维的熔化:原料按照一定比例混合后,放入高温的玻璃窑炉中进行熔化,使得原料成为粘稠状的玻璃液。
3.玻璃纤维的纤维化:将熔化的玻璃液通过喷丝机或拉丝机进行纤维化处理,形成玻璃纤维。
4.玻璃纤维的整理加工:将纤维材料进行切断、整理、染色等加工,以便满足不同领域的需求。
玻璃纤维的特性和优点1.轻质高强度:玻璃纤维是一种轻质材料,具有高强度和刚度,可以在相对较小的重量下承受较大的载荷。
2.耐腐蚀:玻璃纤维对酸、碱、盐等腐蚀性介质具有较好的耐腐蚀性,适用于复杂的工作环境。
3.绝缘性好:玻璃纤维具有优良的绝缘性能,可以有效隔离电流和热量,在电气设备、建筑物、航天器等领域有广泛应用。
4.耐高温:玻璃纤维能够在高温环境下长时间稳定工作,适用于高温炉窑、航空发动机等领域。
5.耐磨损和抗老化:玻璃纤维具有较好的耐磨损性和抗老化性能,使用寿命较长。
6.易于加工:玻璃纤维可以进行切割、钻孔、粘接、模压等多种加工方式,方便制造各种形状和结构的制品。
玻璃纤维的应用领域1.建筑领域:玻璃纤维被广泛应用于建筑领域,如建筑外墙保温、防水层、墙体隔音等。
2.航空航天领域:玻璃纤维可以用于制造飞机、航天器的结构件、隔热材料等。
3.汽车制造领域:玻璃纤维被应用于汽车外壳、座椅、车顶等部位,提高车辆的强度和安全性能。
4.电子电气领域:玻璃纤维用于电线电缆、印刷电路板等领域,提供绝缘和导电能力。
5.能源领域:玻璃纤维用于太阳能板、风力发电叶片等领域,提高能源的利用效率。
玻璃纤维的市场前景和发展趋势随着科技的进步和应用领域的扩大,玻璃纤维的市场前景广阔。
随着环保意识的增强,玻璃纤维作为一种可回收利用的材料,将在建筑、能源等领域得到更广泛的应用。
2.1%20玻纤基础知识
2.1%20玻纤基础知识玻纤基础知识⼀.玻璃纤维发展史1938年11⽉。
美国欧⽂斯.伊⾥诺玻璃公司及科宁玻璃公司联⼿成⽴合资企业,即欧⽂斯.科宁玻璃纤维公司。
这是世界上第⼀家玻璃纤维企7业。
它的成标志着玻璃纤维⼯业正式诞⽣。
1938年,环氧树脂专利发表,环氧树脂的出现为玻纤电⽓层压材料的发展奠定了物质基础。
1939年⽆碱玻璃纤维即Ε玻璃纤维问世,迄今为⽌它们仍然是最重要的玻璃纤维成分。
1942年,不饱和聚酯投放市场,随后发现Ε玻璃布与饱和酯的结合可以⼤幅度地提⾼聚酯树脂的机械强度,这就是玻璃纤维增强塑料(FRP)⼯业的发端,此后FRP ⼯业始终是纤维⼯业发展的主要推动⼒。
1945年,连续玻璃纤维原丝毡及短切原丝毡相继研制成功并问世,进⼀步适应了增强塑料⼯业发展的需要。
1951年,美国杜邦公司发明了沃兰偶联剂,解决了增强塑料中玻纤与塑料的偶联问题。
同年硅烷偶联剂问世,⼀系列硅烷偶联剂的出现全⾯改进了FRP的性能,为FRP在各个领域的应⽤铺平了道路。
1958-1959年,玻纤池窑拉丝⼯⼚在美国建成并投⼊⽣产。
由球法拉丝到池窑拉丝标志着玻纤⼯业⽣产技术的重⼤突破。
我国玻璃纤维是从1958年开始发展的,在 “⼤跃进”的年代“群众运动”中开展了低级玻璃纤维的“开发”。
但是真正的功绩是:当时的建筑材料⼯业部部长:赖际发部长(他原是朱总司令的警卫员)向朱德总司令汇报了玻璃纤维的重要性后,国家决定从前苏联引进了“全铂坩埚”“球法拉丝”的全套⽣产技术和图纸;出现了“全国⼗四家国营⼤中型玻璃纤维企业”的局⾯。
⼆.⼯艺技术玻璃纤维从本质上讲是纤维状的玻璃。
因此,玻璃纤维⽣产就是要解决玻璃成为纤维状玻璃的过程。
池窑拉丝⽣产线是⽤于⽣产“连续玻璃纤维”的主体⼯艺技术。
⽬前池窑拉丝⽣产的纤维成型过程,⾝为主体熔制设备的窑炉都采⽤单元窑这种窑炉装备。
1.原料我公司与我国玻璃纤维池窑拉丝情况⼀样,有⼆种玻璃成分在⽣产玻璃纤维。
认识玻璃纤维教案
认识玻璃纤维教案引言。
玻璃纤维是一种常见的材料,广泛应用于建筑、航空航天、汽车、船舶、电子、电信、医疗和环保等领域。
在教学中,了解玻璃纤维的特性和应用是非常重要的。
本文将介绍玻璃纤维的基本知识和教学应用,帮助教师更好地教授相关知识。
一、玻璃纤维的基本知识。
1. 玻璃纤维的定义。
玻璃纤维是由玻璃熔体通过拉拔成纤维状的材料,具有优异的绝缘性能、耐腐蚀性能和机械强度,是一种重要的复合材料基体。
2. 玻璃纤维的特性。
玻璃纤维具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘等特点,因此在各个领域都有广泛的应用。
3. 玻璃纤维的分类。
根据玻璃纤维的成分和用途不同,可以将其分为碱性玻璃纤维、中碱性玻璃纤维和中性玻璃纤维等几种类型。
二、玻璃纤维的教学应用。
1. 建筑领域。
玻璃纤维在建筑领域主要用于加固混凝土结构、制作玻璃钢构件和隔热保温材料等。
教师可以通过案例分析和实验演示,让学生了解玻璃纤维在建筑中的应用和作用。
2. 航空航天领域。
玻璃纤维在航空航天领域主要用于制造飞机和航天器的结构材料、隔热材料和导热材料等。
教师可以引导学生学习相关理论知识,并组织实地参观和讨论,加深学生对玻璃纤维在航空航天中的应用理解。
3. 汽车领域。
玻璃纤维在汽车领域主要用于制造汽车外壳、座椅、内饰件和隔音隔热材料等。
教师可以设计相关课程项目,让学生了解玻璃纤维在汽车制造中的应用,培养学生的实践能力和创新意识。
4. 电子领域。
玻璃纤维在电子领域主要用于制造光纤通信设备、光纤传感器和光纤激光器等。
教师可以组织学生参与相关科研项目,培养学生的动手能力和团队合作精神,提高学生对玻璃纤维在电子领域的认识。
5. 医疗领域。
玻璃纤维在医疗领域主要用于制造医疗器械、医用敷料和医用隔离材料等。
教师可以邀请专业人士进行讲座,让学生了解玻璃纤维在医疗领域的应用和发展趋势,激发学生对医疗材料研究的兴趣。
6. 玻璃纤维的环保应用。
玻璃纤维在环保领域主要用于制造污水处理设备、废气处理设备和垃圾焚烧设备等。
玻璃纤维介绍
玻璃纤维介绍一、引言玻璃纤维是一种深受欢迎的材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,在建筑、汽车、航空航天等领域得到了广泛应用。
本文将从玻璃纤维的定义、制备方法、物理性质和化学性质等方面进行详细介绍。
二、定义玻璃纤维是由玻璃制成的长丝状或细丝状的纤维材料,通常由硅酸盐和氧化金属组成。
它具有优异的机械性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
三、制备方法1. 熔融法:将玻璃加热至高温状态,然后通过旋转或拉伸等方式制成纤维。
2. 拉伸法:将预先制备好的小块玻璃加热至软化状态,然后通过拉伸机械设备将其拉成长丝状。
3. 湿法:将预先制备好的小块玻璃放入浸液中,在高温下进行拉伸和干燥,使其成为纤维。
四、物理性质1. 密度:玻璃纤维的密度通常为2.5-2.8g/cm³,比钢铁轻得多。
2. 强度:玻璃纤维具有优异的强度和刚度,通常比钢铁还要强。
3. 熔点:玻璃纤维的熔点通常在1000℃以上。
4. 热膨胀系数:玻璃纤维的热膨胀系数很小,可以抵抗高温变形。
五、化学性质1. 耐酸碱性:玻璃纤维具有良好的耐酸碱性能,可以在强酸和强碱环境下长期使用。
2. 耐腐蚀性:玻璃纤维不易受到大气污染和化学物质侵蚀,可以长期保持其外观和性能。
3. 透明性:玻璃纤维具有良好的透明性,在光学领域也有广泛应用。
六、应用领域1. 建筑领域:玻璃纤维可用于制作墙面板、屋顶板、隔热材料等。
2. 汽车领域:玻璃纤维可用于制作汽车外壳、车身结构和底盘等。
3. 航空航天领域:玻璃纤维可用于制作飞机机身、发动机罩等。
4. 其他领域:玻璃纤维还可以用于制作船舶、电器、化工设备等。
七、总结玻璃纤维是一种优异的材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,在建筑、汽车、航空航天等领域得到了广泛应用。
本文从定义、制备方法、物理性质和化学性质等方面进行了详细介绍,相信读者已经对玻璃纤维有了更深入的了解。
玻璃纤维制品知识
制品工艺第一节玻璃纤维纺织制品概述(一)分类定义:玻璃纤维纺织制品的国际标准名称为Textile Glass。
标准定义是“以连续玻璃纤维或定长玻璃纤维为基材制成的纺织制品的通称”。
玻璃纤维制品总体分为无纺制品和纺织制品两大类。
(我公司目前生产的玻纤制品属于无纺制品类)按产品形态划分可分为纱线和织物两大类别。
其中纱线类制品又分为无碱玻璃纤维无捻粗纱和无碱连续玻璃纤维纱。
(二)纱织制品分类表:第二节细纱(一)电子纱和工业纱1. 定义:纤维直径小于10微米的细纱,因其工业用途不同分为电子纱和工业纱。
2. 用途:电子纱最终用于电子元件印刷线路板。
工业纱用于工业织物,如防火帘、模建筑、同步带、帘子线、编制套管等。
3.生产工艺流程(拉丝工艺起):4.细纱主要质量控制标准:外观质量、号数(TEX值)、含水率、可燃物含量、捻度、硬挺度、硬度、断裂强度等。
5. 细纱成品代号表示:纱管类型4.0KG左右Y1 ---- 浸润剂类型0.7Z ---- 0.7捻/25mm (28捻/米) Z向1/0 ---- 单股加捻75 ---- 每磅纤维的百码数(7500码/磅)单纤维直径为9微米的玻纤长丝❖捻度–纱线加捻程度,公制单位:捻/100cm,英制单位:捻/英寸(1英寸=2.54cm)。
❖捻向--表示捻度的方向,分为S和Z两个方向。
6.细纱产品简介(1) 电子纱a.G75Y1/Y4系列规格代号 TEX中心值直径(µm)G75Y1/Y4 68.7±1.7 9b.E225系列规格代号 TEX中心值直径(µm)E225Y3 22.5±0.7 7c.D450系列规格代号 TEX中心值直径(µm)D450Y5 11.2±0.5 5(2) 工业纱a.G37系列规格代号 TEX中心值直径(µm)G37Y1 136±4.0 9b.D225系列规格代号 TEX中心值直径(µm)D225Y5 2.5±0.9 5c.G25R/N系列规格代号 TEX中心值直径(µm)G25R/N 204±8 9d.G75R/N系列规格代号 TEX中心值直径(µm)G75R 68.7±3.4 9G75N 68.7±4 9e.G150系列规格代号 TEX中心值直径(µm)G150Y1 33±1.0 9f.DE180系列规格代号 TEX中心值直径(µm)DE180Y5 28±1 6g.并捻纱纱定义:多股细纱并绕在一起❖并捻细纱成品代号表示:股纱捻度,120捻/米股纱捻向“S”复捻时合股数初捻时原丝股数原丝线密度,即TEX值单丝的公称直径(µm)连续纤维电子级细纱7.外观检验标准1)含油不良:纱外观亮丝或出现刺猬状毛丝,不合格。
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玻璃纤维小知识
1 玻璃纤维是以二氧化硅为主要原料的天然矿物,添加特定的金属氧化物矿物原料,混合均匀后,在高温下熔融,熔融玻璃液流经漏嘴流出,在高速拉引力的作用被牵伸并急速冷却固化成为极细的连续的纤维。
2 玻璃纤维的基本性质
2.1 外观特性
玻璃纤维为表面光滑的圆柱状,截面呈完整的圆形。
这主要是成形时熔融玻璃液表面张力所致。
有机纤维为非圆形结构的截面,且表面有较深的皱纹。
玻璃纤维圆形截面承受载荷能力强;气体和液体通过阻力小,但表面光滑使纤维的抱合力小,不利于与树脂的结合。
2.2 密度
玻璃纤维密度一般在2.50-2.70 g/cm3,主要取决于玻璃成分。
所以有时工厂生产控制时也用密度的变化来考察成分的波动。
2.3 抗拉强度
玻璃纤维的抗拉强度比其他天然纤维、合成纤维要高。
玻璃纤维强度情况比较复杂,通常一些资料中给出的数据是“新生态纤维”的强度,即在漏嘴下直接取出的纤维所测的强度。
缠绕在绕丝筒上后强度很快下降。
通常认为绕丝筒上纤维的强度低于新生态15%-25%。
格里菲斯微裂纹缺陷理论:玻璃纤维的理论强度取决于分子之间的引力(与玻璃成分和结构有关),其理论强度很高。
但由于玻璃纤维中存在着数量不等、尺寸不同的微裂纹,使实际强度大大降低。
微裂纹分布在玻璃纤维的整个体积内,但以表面裂纹危害最大,在外力作用下,微裂纹处产生应力集中而发生破坏。
2.3 影响玻璃纤维强度的因素
(1)化学成分:玻璃组成不同,制成的纤维强度也不同。
(2)玻璃纤维的直径:直径越细强度越大。
(3)存放时间增加,强度下降。
(4)玻璃液的缺陷,如化学不均匀、结晶杂质、结石、气泡等影响纤维强度。
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。
(5)成型温度影响:当温度从1200℃升高到1 370℃,纤维强度可提高一倍。
“玻璃是一定状态下的无机物质,这种状态是该物质液态的继续,并与液态类似”,也就是说玻璃是具有液态结构的坚硬材料。
由于玻璃纤维是在高速急冷条件下成形,所以具有接近于高温熔体的微观结构。
通常说玻璃结构是远程无序,近程有序。
近程有序的程度本身取决于熔融玻璃液的温度和从熔融玻璃液冷却为固态的速度,因此玻璃纤维的物理性质不仅受其成分的影响,还受其热历史的影响。
(6)冷却的速度:冷却速度越快,玻璃纤维的结构越接近熔融体的结构,析出的超显微晶体的数量和尺寸越少,缺陷和微裂纹也越少,强度越高。
(7)拉丝张力:拉丝作业不可避免地会产生微裂纹,在拉丝力的作用下每根纤维都受到一定的应力,这种应力作用于先硬化的纤维外壳时就产生了表面微裂纹。
减少纤维成形时的张力,有利于提高纤维的强度。
2.4 弹性模量
玻璃纤维弹性模量高,伸长率小且没有塑性伸长,它的弹性模量与玻璃组成和结构密切相关。
比极限抗拉强度和比极限弹性模量:极限抗拉强度(或弹性模量)与其自身密度的比值,单位为m。
2.5 柔性(脆性)
玻璃纤维是脆性材料,其断裂伸长率很小。
这使得其在作为编织材料方面受到限制,它的脆性与它单纤维直径的4次方成正比。
直径小于3.8 μm称为“贝他纱”,它比普通涤纶柔软,可作宇航服、防护衣。
由于脆性,其抗扭、耐磨、抗折性能差。
在纺织加工和材料包装等方而必须充分注意,尽量减少挠曲,卷绕纤维的芯轴直径不能太小,但脆性与其作为增强材料的关系不大。
2.6 化学稳定性
玻璃纤维化学稳定性是指抵抗水、酸、碱等介质侵蚀的能力。
通常以受介质侵蚀后的重量损失、析出的碱量及进入侵蚀液中玻璃组分量、侵蚀后的强度损失和纤维直径减少率等项指标来度量。
不同的玻璃成分对不同的侵蚀介质的抵抗能力不一样。
玻璃纤维的耐水性和耐酸性较好,而耐碱性较差。
在耐水性方面,E玻璃(无碱玻璃)优于C玻璃(中碱玻璃);在耐酸性方面,C玻璃优于E玻璃:而耐碱性方面,C玻璃优于E玻璃。