几种无机纤维的制备及应用介绍

术 的改 进 和应 用领 域 的扩 大 ， 璃 纤维 越 来 越 多地 玻 用 于军事 方 面 ， 别 是航 天 、 空 工 业 ， 占航天 航 特 航 约 空用 的增 强纤维 中 的 ６． ％ 。随 后 ， 应 用 范 围 日 ７７ 其 益扩 大 ， 体 育器 具 、 筑 构 件 、 工制 品 、 工 管 如 建 轻 化 道、 汽车工 业 、 医疗 器 械 、 艇 船舰 等 都 已普遍 采 用 舟 玻璃纤 维及 其 复合 材 料 。 自 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 以来 ， 其年均 增长率 高 达 １％左 右 。 ０
况， 并论 述 了近年 来无机 纤 维 的发展 趋 势 。 关 键词 ： 机纤 维 ； 无 制备 ； 应用 ； 发展 趋势 中图分类 号 ： Ｑ ４ 文献标 识 码 ： Ｔ ３３ Ａ 文章 编号 ：０ ５２ ５ （ ０ ０ ０ －０ ７０ １０ —０ ４ ２ １ ） ３０ ２ －５
１ 前 言
第 １ 第３ ８卷 期 ２１ ０ ０年 ６月
非 织 造 布
Ｎｏｎ ｏ ｅ ｗ ｖ ｎｓ
Ｖｏ ．１ Ｎ ｏ ３ １ ８． ． Ｊｎ ２ ０ ｕ ．． ０１
乔
欣 ， 淑玲 ， 崔 夏
勇
（ 河北科技大学 ， 河北 石家庄 ００ １ ） ５０ ８
摘要 ： 介绍 了玻 璃 纤维、 化 铝 纤 维、 化 硅 纤 维 、 纤 维等 几 种 无机 纤 维 的 制备 、 能及 应 用情 氧 碳 硼 性
３ 无 机 纤 维 的 制 备 与 应 用
３ １ 玻璃 纤维 ．
３ １ １ 玻 璃纤 维的概 况 ．．
早在 ２ ０世纪 ６ ０年 代 ， 璃纤 维 在 飞 机 上 就 获 玻 得 了应 用 ， 由于 当 时的价 格 昂贵 、 艺性 能欠佳等 但 工
原因， 未能获 得进 一 步 的发 展 和 重视 。后Fra Baidu bibliotek来 随着技
按 照不 同的 玻璃 纤 维 要 求 ， 硅砂 、 把 石英 、 酸 硼
（ ）无机纤维 的应力——应变曲线中有一部分 １
收 稿 日期 ：０００ －１ ２ １ －２ ０
及粘土等原料按不同的比例混合 ， 送人高温炉中融
炼， 制成 玻璃 熔 融 体 ， 自重从 喷 丝 板 的小 孑 中流 靠 Ｌ
（ ）室 内装 饰 材 料 。玻 璃 纤 维 织 物 可 作 贴 墙 ２
３ １２ 玻 璃 纤维 的制备 ．．
合材料 的纤 维增强 材料 。这 些是 目前 的碳纤 维 与有 机纤 维所没 有 的优异 特性 。 因此 ， 开发 无 机 纤 维 作 为高强 、 耐高 温新型 材料具 有很 高 的研究 价值 。
２ 无 机 纤 维 的 特 点
无机 纤维 主要具有 以下 几个 特点 ：
玻 璃 纤 维 良好 的性 能在 产 业 上 得 到 广 泛 的 应 用， 主要 用于 以下几个 方 面 ： （ ）增强 塑料成 品 。玻璃纤 维可用 于装 饰织 物 １
（ 如窗纱）使其不燃烧 、 ， 不腐烂 、 不发霉、 耐老化 、 抗 皱、 尺寸稳定性好 ， 在直接阳光照射下隔热、 对强烈 的紫外线具有防护作用 ， 不易沾污 ， 便于管理。
（ ）除碳 纤维 外 ， 它 的无机纤 维都 是不 燃的 。 ３ 其
机 化合 物 等… 。 目前 国 内 对 碳 纤 维 的 研究 较 为 深 入， 而对其 它几种 无机纤 维 的研究 和报道较 少 ， 些 某 方面 甚至处 于空 白阶段 。近些 年来 ， 随着空 间技 术 、 新型发 动机 等高新 产 业 的 兴起 ， 材 料 提 出 了更 高 对 的要 求 ， 需 轻 质 、 强 度 的 同 时 ， 需 要 耐 高 温 。 在 高 还 玻 璃纤 维 、 氧化 铝纤 维 、 化 硅 纤 维 、 碳 硼纤 维 等 无机
作者简介 ： 乔欣 （９ ６一）， 河北保定 人 ， １８ 女， 在读 硕士研究生 ， 事染 从 整工艺与功能性纺织 品开发 的研究工作。
出， 冷却成形 的同时， 快速地卷绕 而得到玻璃长纤
维 。典 型 的生产装 置 如 图 Ｉ 所示 。这 种方 法类似 于
非织造 布
第１ ８卷第 ３期
纤 维 以其 独特 的性能 日益得 到 重视 和青 睐 。例 如玻 璃纤 维在 ５０ 以上 还 可 以保 持 高 强 度 ， 高 使 用 ０℃ 最
温 度可达 １ ０ ℃以上 ； ０ ０ 氧化 铝纤 维等 与 陶瓷和金 属 的相容 性较好 ， 以 作 为金 属 复 合 材 料 和 陶瓷 基 复 可
无机纤维 属 于高性 能纤维 的一种 。高性 能纤 维
完 全是直 线。与大多数 的有机材料 不 同， 机纤维在 无 应力作用下 只有 很小 的变形 ， 就是说 它在较低 的断 也
目前 还没 有共 同 的定 义 ， 般 是 指 强 度 ＞１． ｃ ／ 一 ７６Ｎ
ｄ ｘ 弹性 模 量 在 ４ ０ Ｎ ｄｅ ｔ ， ｅ ４ ｃ ／ ｔｘ以上 的纤 维 ， 日本 在 这 类纤 维也 称 为 超 级 纤 维 （ ｕ ｅ ｉｅｓ 。无 机 纤 Ｓ ｐ ｒＦｂｒ） 维 除碳纤 维外 ， 主要 还 包 括 玻璃 纤 维 、 氧化 铝 纤 维 、
化 学纤 维 的熔 融纺 丝 ， 中的熔 融 温度 随玻 璃 的成 炉 分 不 同稍 有变化 ， 一般 在 １１０Ｃ 一１３０Ｃ左 右 。 ０ ｏ ０ ｏ 玻璃 短 纤维 用 长 丝切 断 法制 成 ， 可 由熔 融 玻 也 璃 直接从 喷嘴 中吹 出 ， 在高 速 气 流 下 玻璃 熔 体 细化
碳 化硅纤维 、 硼纤 维 以 及其 他 以须 晶形 式 出现 的无
裂伸 长和较低 的接结强度 下显示高 的弹性模 量值。
（ ）无 机纤 维一 般 比其 构 成 的致 密材 料要更 加 ２
坚固， 这是 因为较 大 晶 格 缺 陷在 细 小纤 维 内部 或表 面 出现 的几率 比在 致密 材料 本身 出现 的几率要 小 。