玻璃纤维的成型资料PPT课件
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第2章玻璃纤维PPT课件
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⑸A玻璃
亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻璃，它的Na2O含量高达14％， 因而耐水性很差，很少用于玻璃纤维生产。
在国外主要用在生产玻璃棉、屋面沥青增强材科中，也可将A玻璃用于 大辊筒拉丝工艺中，生产各种玻璃钢用的表面毡或连续原丝毡，主要是利用 其耐酸性较好，可以置于玻璃钢表面层，提高制品耐化学性。
最新课件
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⑶高强玻璃纤维
美国欧文斯—科宁公司生产的牌号为S和S-2玻璃纤维、法国圣戈班公司 生产的R-玻璃纤维、日本日东纺生产的T玻璃纤维及我国生产的HS玻璃纤 维均属于高强玻璃纤维。
特点:高强度、高模量。 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。 由于价格昂贵，目前在民用方面还不能得到推广，全世界产量也就几 千吨左右。
⑺D玻璃
亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。
最新课件
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上述玻璃纤维目前实际的产量及价格差异甚大， 下表简要地说明了 这一情况，并可知无碱玻璃纤维是世界玻璃纤维的主流。
注：①不包括中国生产
E： 电绝缘(无碱)玻璃; C： 耐化学侵蚀(中碱)玻璃 ; A： 高碱含量玻璃 ; D： 介电性能优良的(低介电)玻璃; S： 高机械强度(高强)玻璃 ; AR： 耐碱玻璃 ECR： 耐化学腐蚀无硼无碱玻璃
亦称中碱玻璃， 优点：耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃, 缺点：电气性能差，机械强度低于无碱玻璃纤维10％~20％。 国外的中碱玻璃纤维含一定数量的B2O3 。 我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。 国外用途：中碱玻璃只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品，如用于生 产玻璃纤维表面毡等，也用于增强沥青屋面材料， 我国用途：中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半(60％)，广泛用于 玻璃钢的增强以及过滤织物，包扎织物等的生产，因其价格低于无碱玻璃纤 维而有较强的竞争力 。
拉挤成型原理及其制造工艺PPT课件
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模腔压力
• 模腔压力是由于树脂粘性，制品与模腔壁间的摩擦力，材料受热产 生的体积膨胀，以及部分材料受热气化产生的。因此，模腔压力使制品 在模腔内行为的一个综合反映参数。一般模腔压力在1.7~8.6MPa之 间。
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（3）张力及牵引力
• 张力是指拉挤过程中玻璃纤维粗纱张紧的力。可 使浸胶后的玻璃纤维粗纱不松散。其大小与胶槽 中的调胶辊到模具的入口之间距离有关，也与拉 挤制品的形状、树脂含量要求有关。一般情况下， 要根据具体制品的几何形状、尺寸，通过实验确引设备是将固化的型材从成型模具拉出的 装置，它要根据拉挤制品种类来选择牵引力 的大小和夹紧方式。牵引机分为液压机械式 和履带式两种。牵引力一般为5O～10OkN。 牵引速度通常采用无级调速，可以根据制品 加工工艺要求而定，通常为0.l～3m/min， 若采用快速固化配方，牵引速度可大幅度提 高。
第37页/共55页
纱团数量
• 根据加工制品的结构以及要求的性能，确定所用纱团的数量和增强材料的品 种以及排布方式。一般的玻璃钢制品的玻璃纤维和织物的含量在40%-60%， 采用合理的增强材料的含量和分布对于成型工艺和制品性能是十分重要的， 要根据拉挤成型的制品要求和工艺条件来确定。
第38页/共55页
第40页/共55页
旋转芯轴，纤维从纱筒外壁引出的，这样可避免 扭转现象。如采用纤维从纱筒内壁引出的，纱筒 固定会使纱发生扭曲不利于玻璃纤维的整齐排布。
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第4页/共55页
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（2)树脂浸渍：
• 是将排布整齐的增强纤维均匀浸渍上已配制好的不饱和树脂的过程，一般是 采用将纤维通过装有树脂胶槽时进行的。一般分为:
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模腔压力
• 模腔压力是由于树脂粘性，制品与模腔壁间的摩擦力，材料受热产 生的体积膨胀，以及部分材料受热气化产生的。因此，模腔压力使制品 在模腔内行为的一个综合反映参数。一般模腔压力在1.7~8.6MPa之 间。
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（3）张力及牵引力
• 张力是指拉挤过程中玻璃纤维粗纱张紧的力。可 使浸胶后的玻璃纤维粗纱不松散。其大小与胶槽 中的调胶辊到模具的入口之间距离有关，也与拉 挤制品的形状、树脂含量要求有关。一般情况下， 要根据具体制品的几何形状、尺寸，通过实验确引设备是将固化的型材从成型模具拉出的 装置，它要根据拉挤制品种类来选择牵引力 的大小和夹紧方式。牵引机分为液压机械式 和履带式两种。牵引力一般为5O～10OkN。 牵引速度通常采用无级调速，可以根据制品 加工工艺要求而定，通常为0.l～3m/min， 若采用快速固化配方，牵引速度可大幅度提 高。
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纱团数量
• 根据加工制品的结构以及要求的性能，确定所用纱团的数量和增强材料的品 种以及排布方式。一般的玻璃钢制品的玻璃纤维和织物的含量在40%-60%， 采用合理的增强材料的含量和分布对于成型工艺和制品性能是十分重要的， 要根据拉挤成型的制品要求和工艺条件来确定。
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旋转芯轴，纤维从纱筒外壁引出的，这样可避免 扭转现象。如采用纤维从纱筒内壁引出的，纱筒 固定会使纱发生扭曲不利于玻璃纤维的整齐排布。
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（2)树脂浸渍：
• 是将排布整齐的增强纤维均匀浸渍上已配制好的不饱和树脂的过程，一般是 采用将纤维通过装有树脂胶槽时进行的。一般分为:
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《玻璃纤维布简介》PPT课件ppt
维布在制造过程中不易变形。
玻璃纤维布的物理性能
密度
表示单位体积内玻璃纤维布的 质量。密度小意味着纤维布具 有较轻的重量，适用于需要减
轻重量的领域。
吸水率
衡量玻璃纤维布吸湿性能的指标。 吸水率越低，纤维布的尺寸稳定性 越好，受湿度影响越小。
透气性能
表示玻璃纤维布允许气体通过的能 力。透气性能好的纤维布在一些特 定应用（如过滤材料）中具有优势 。
04
玻璃纤维布的应用案例
玻璃纤维布在建筑行业的应用
增强混凝土
01
玻璃纤维布可以作为混凝土的增强材料，提高混凝土的抗拉强
度和抗裂性能，有效延长建筑的使用寿命。
墙体保温
02
玻璃纤维布与保温材料复合，形成保温层，提高建筑物的保温
性能，降低能耗。
防水材料
03
玻璃纤维布可作为防水卷材的基材，具有良好的耐候性和抗老
玻璃纤维布在汽车工业的应用
车身结构
玻璃纤维布与树脂复合制成的复合材料可用于汽车车身的制造，提高车身的抗冲击性和刚度，同时降低车身重量 ，提高汽车的燃油经济性。
车内装饰
玻璃纤维布可用于汽车座椅、顶棚等内饰件的制造，具有良好的耐磨、耐候性能，提高内饰件的使用寿命。
玻璃纤维布在其他领域的应用
电子产品
玻璃纤维布可作为电子产品的绝缘材料，具有良好的绝缘性能和耐高温性能，确保电子产品的稳定运 行。பைடு நூலகம்
体育器材
玻璃纤维布可用于制造体育器材，如滑雪板、帆船等，具有轻质、高强度的特点，提高器材的性能。
THANKS。
02
玻璃纤维布的制造工艺
玻璃纤维的原材料准备
玻璃纤维原材料选择
通常选用无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维作为原料，其具有高强度、耐腐蚀等特性 。
玻璃纤维布的物理性能
密度
表示单位体积内玻璃纤维布的 质量。密度小意味着纤维布具 有较轻的重量，适用于需要减
轻重量的领域。
吸水率
衡量玻璃纤维布吸湿性能的指标。 吸水率越低，纤维布的尺寸稳定性 越好，受湿度影响越小。
透气性能
表示玻璃纤维布允许气体通过的能 力。透气性能好的纤维布在一些特 定应用（如过滤材料）中具有优势 。
04
玻璃纤维布的应用案例
玻璃纤维布在建筑行业的应用
增强混凝土
01
玻璃纤维布可以作为混凝土的增强材料，提高混凝土的抗拉强
度和抗裂性能，有效延长建筑的使用寿命。
墙体保温
02
玻璃纤维布与保温材料复合，形成保温层，提高建筑物的保温
性能，降低能耗。
防水材料
03
玻璃纤维布可作为防水卷材的基材，具有良好的耐候性和抗老
玻璃纤维布在汽车工业的应用
车身结构
玻璃纤维布与树脂复合制成的复合材料可用于汽车车身的制造，提高车身的抗冲击性和刚度，同时降低车身重量 ，提高汽车的燃油经济性。
车内装饰
玻璃纤维布可用于汽车座椅、顶棚等内饰件的制造，具有良好的耐磨、耐候性能，提高内饰件的使用寿命。
玻璃纤维布在其他领域的应用
电子产品
玻璃纤维布可作为电子产品的绝缘材料，具有良好的绝缘性能和耐高温性能，确保电子产品的稳定运 行。பைடு நூலகம்
体育器材
玻璃纤维布可用于制造体育器材，如滑雪板、帆船等，具有轻质、高强度的特点，提高器材的性能。
THANKS。
02
玻璃纤维布的制造工艺
玻璃纤维的原材料准备
玻璃纤维原材料选择
通常选用无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维作为原料，其具有高强度、耐腐蚀等特性 。
5--模压成型工艺PPT课件
SMC对不饱和聚酯树脂有以下要求：①粘度低， 对玻璃纤维浸润性能好；②同增稠剂具有足够的 反应性，满足增稠要求；③固化迅速，生产周期 短，效率高；④固化物有足够的热态强度，便于 制品的热脱模；⑤固化物有足够的韧性，制品发 生某些变形时不开裂；⑥较低的收缩率。
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（2）增强材料
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（2）大型SMC平板
大型SMC平板，其厚度 可由2mm到40mm任意 选择，切成各种规格及制 做成各种颜色。 具有轻质、高强、绝缘性 好、色泽均匀、平整度好、 尺寸稳定性好、可设计性 强等特点，目前，已广泛 的应用在电器、运输、建 筑等行业。
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（3）轿车车灯反光罩
增强材料为短切玻璃纤维、短切玻璃纤维毡 石棉纤维、麻和其它各种有机纤维。 在SMC中，纤维含量可在25%～35%之间调节。
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（3）辅助材料
辅助材料包括固化剂（引发剂）、表面处理剂、 增稠剂、低收缩添加剂、脱模剂、着色剂、填料 和交联剂。
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增稠剂
品种 机理
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5、SMC的制备工艺 Sheet molding compound
SMC生产的工艺流程主要包括树脂糊制备、上 糊操作、纤维切割沉降及浸渍、树脂稠化等过程。
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（1）树脂糊的制备及上糊操 作
树脂糊的制备有两种方法--间歇法和连续法。
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其特点是纤维松散无定向，生产量大，用此法生产 的模压料流动性好，但在制备过程中纤维强度损失较大。
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玻璃纤维课件
2.1 中碱玻璃粉料C-GLASS RAW MATERIALS
a)
b)
c) d) e) f) g) h)
i)
石英砂 Quartz sand：SiO2 钠长石 Albite：AL2O3 、Na2O 白云石 Dolomite：CaO MgO 石灰石 Limestone：CaO 莹石 Fluorspar：CaF2 纯碱 Soda ash：Na2CO3 硝酸钠 Sodium nitrate：NaNO3 无水硫酸钠 Anhydrous sodium sulfate：Na2SO4 氧化铈 Ceria：CeO2
三、玻璃纤维有什么用处？ III. WHAT IS FIBERGLASS FOR?
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
交通运输 Transportation 建筑建材 Construction 电气工业 Electrical 机械工业 Engineering 石油化工 Petroleum & chemical 休闲文化 Leisure and sports 国防科技 Defence
1、国际发展 INTERNATIONAL DEVELOPMENT
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 1938年美国成立OWENS CORNING，具有工业性规模，用于绝缘材料； In 1938 Owens Corning Co was established in USA which had a industrial scale of fiberglass production for insulation application. 二战后工业普及，成立了圣哥本（法）、皮尔金顿（英）、日东纺（日）等； After World War II, the industrial production of fiberglass became popular and St. Gobain(France), Pilkington (Great Britain),Nittobo(Japan) started to produce fiberglass. 1959~1960年， OWENS CORNING和PPG公司相继建成了玻璃纤维池窑。
(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
高分子复合材料玻璃纤维.完整PPT资料
特点：没有固定的熔点 玻璃纤维是将玻璃材料通过拉丝形成的纤维状的玻璃。
（2）玻璃纤维的结构
微晶结构假说：
玻璃是由硅酸盐或二氧化硅的“微晶子”组成，在结构上是高 度变形的晶体，在“微晶子”之间由硅酸盐过冷溶液所填充。
网络结构假说：
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。
（2）玻璃纤维的结构 玻璃纤维结构示意图
（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
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。
高分子复合材料第二章玻璃纤维
第二章 增强材料
高分子复合材料的增强材料的基本特征
①增强材料应具有能明显提高树脂基体某种所需特性的性能，以便 赋予复合材料所需的特性和综合性能；
②增强材料应具有良好的化学稳定性； ③与树脂有良好的浸润性和适当的界面反应，使增强材料与基体树
脂有良好的界面结合； ④价格低廉。
公司年产玻纤65万吨。
我国玻纤工业起步于1958年，当年产能500吨，产量106吨。 2000年以后，随着玻璃纤维池窑拉丝工艺的迅速发展，我国玻纤产
量2007年达到160万吨, 成为世界玻纤产能第一大国。
年我国玻纤产量超过260万吨。
玻璃纤维的发展现状 2005年以前，全球玻纤行业一直是国外垄断格局。由 欧文斯科宁、PPG和法国圣戈班占据60%以上的份额。 近5年来，随着中国三大厂商巨石集团、重庆国际和泰 山玻纤每年30%的持续高速产能投入，中国三强不仅垄断着 国内市场，也成为全球格局中新的寡头。
（2）玻璃纤维的结构
微晶结构假说：
玻璃是由硅酸盐或二氧化硅的“微晶子”组成，在结构上是高 度变形的晶体，在“微晶子”之间由硅酸盐过冷溶液所填充。
网络结构假说：
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。
（2）玻璃纤维的结构 玻璃纤维结构示意图
（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
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。
高分子复合材料第二章玻璃纤维
第二章 增强材料
高分子复合材料的增强材料的基本特征
①增强材料应具有能明显提高树脂基体某种所需特性的性能，以便 赋予复合材料所需的特性和综合性能；
②增强材料应具有良好的化学稳定性； ③与树脂有良好的浸润性和适当的界面反应，使增强材料与基体树
脂有良好的界面结合； ④价格低廉。
公司年产玻纤65万吨。
我国玻纤工业起步于1958年，当年产能500吨，产量106吨。 2000年以后，随着玻璃纤维池窑拉丝工艺的迅速发展，我国玻纤产
量2007年达到160万吨, 成为世界玻纤产能第一大国。
年我国玻纤产量超过260万吨。
玻璃纤维的发展现状 2005年以前，全球玻纤行业一直是国外垄断格局。由 欧文斯科宁、PPG和法国圣戈班占据60%以上的份额。 近5年来，随着中国三大厂商巨石集团、重庆国际和泰 山玻纤每年30%的持续高速产能投入，中国三强不仅垄断着 国内市场，也成为全球格局中新的寡头。
玻璃纤维增强塑料ppt课件
玻璃纤维增强塑料简介
学习交流PPT
1
什么是“玻璃纤维增强塑料”？
玻璃纤维增强树脂基复合材料，是一种塑料， 俗称玻璃钢 。
= + 玻璃钢
树脂
玻璃纤维
学习交流PPT
2
玻璃钢发展历史
时间 1932年 1940年 1944年 1945年 1946年 1949年 1950年 60年代 1961年 1963年 70年代 1972年 80年代
学习交流PPT
16
学习交流PPT
17
学习交流PPT
18
•1.简述液晶显示工作原理？
作业
•答：将液晶置于电场中时，其分子排列将发生变化相应地也会出现光学上的变化，利用这种特性可制成 显示装置。
•2.常用的磁性材料有哪些？有什么用途？
•答：磁性材料的分类，性能特点和用途：
• 1、永磁材料 一经外磁场磁化以后，即使在相当大的反向磁场作用下，仍能保持一部或大部原磁化方 向的磁性。相对于软磁材料而言,它亦称为硬磁材料。
器（固定式或电调式）、衰减器、相移器、调制器、开关、限幅器及延迟线等，还有尚在发展中的磁表
面波和静磁波器件。
•5、压磁材料 这类材料的特点是在外加磁场作用下会发生机械形变，故又称磁致伸缩材料，它的功能是 作磁声或磁力能量的转换。常用于超声波发生器的振动头、通信机的机械滤波器和电脉冲信号延迟线等。
学习交流PPT
事件 在美国出现树脂基复合材料 手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的雷达罩 美国莱特空军发展中心利用玻璃钢制造的小型飞机试飞成功
二战期间扩展到民用 纤维缠绕成型技术在美国出现，为玻璃钢压力容器的制造提供了技术储备
玻璃纤维预混料研制成功 真空袋压成型工艺研究成功 玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用 片状模塑料(SMC)在法国问世 在美、法、日开始了玻璃纤维复合材料规模化生产 树脂反应注射成型(RIM和RRIM)技术研究成功 美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术
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1
什么是“玻璃纤维增强塑料”？
玻璃纤维增强树脂基复合材料，是一种塑料， 俗称玻璃钢 。
= + 玻璃钢
树脂
玻璃纤维
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2
玻璃钢发展历史
时间 1932年 1940年 1944年 1945年 1946年 1949年 1950年 60年代 1961年 1963年 70年代 1972年 80年代
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16
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17
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18
•1.简述液晶显示工作原理？
作业
•答：将液晶置于电场中时，其分子排列将发生变化相应地也会出现光学上的变化，利用这种特性可制成 显示装置。
•2.常用的磁性材料有哪些？有什么用途？
•答：磁性材料的分类，性能特点和用途：
• 1、永磁材料 一经外磁场磁化以后，即使在相当大的反向磁场作用下，仍能保持一部或大部原磁化方 向的磁性。相对于软磁材料而言,它亦称为硬磁材料。
器（固定式或电调式）、衰减器、相移器、调制器、开关、限幅器及延迟线等，还有尚在发展中的磁表
面波和静磁波器件。
•5、压磁材料 这类材料的特点是在外加磁场作用下会发生机械形变，故又称磁致伸缩材料，它的功能是 作磁声或磁力能量的转换。常用于超声波发生器的振动头、通信机的机械滤波器和电脉冲信号延迟线等。
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事件 在美国出现树脂基复合材料 手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的雷达罩 美国莱特空军发展中心利用玻璃钢制造的小型飞机试飞成功
二战期间扩展到民用 纤维缠绕成型技术在美国出现，为玻璃钢压力容器的制造提供了技术储备
玻璃纤维预混料研制成功 真空袋压成型工艺研究成功 玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用 片状模塑料(SMC)在法国问世 在美、法、日开始了玻璃纤维复合材料规模化生产 树脂反应注射成型(RIM和RRIM)技术研究成功 美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术
《玻璃纤维》课件
汽车行业对于轻量化材料的需求 越来越高，玻璃纤维作为优秀的 轻质材料，它的市场份额可能会 显着增加。
新能源行业
随着全球新能源市场的扩大，越 来越多的太阳能光电池制造商将 使用玻璃纤维，市场需求越来越 大。
总结和展望
总结
玻璃纤维作为一种全球性材料，具有优异的特性和多种应用领域，市场前景看好。
展望
未来，基于玻璃纤维与其他材料的复合、纳米处理等技术的应用，将进一步拓展玻璃纤维的 应用范围及市场空间。
《玻璃纤维》PPT课件
本课程将深入探讨玻璃纤维的介绍、制备方法、特性、应用领域、优势和劣 势、市场前景等方面内容，让你了解这一引人注目的话题。
玻璃纤维的制备方法
1
旋转摇摆沉积法
2
在玻璃纤维基布上喷涂混合液体，再在旋 转模具上恰当加热，待液体摆动固化后， 在基布上生成覆盖各种形状、各种性质的 薄膜。得到的玻璃纤维产品密度大，质地
玻璃纤维的特性
优异的耐高温性
高温下玻璃纤维的性能不会熔化 和被高温腐蚀，仍然保持没有明 显变化的性质，展现近乎完美的 表现。
很高的耐拉强度
尽管玻璃纤维的比强度低于钢、 炭素纤维，但其强度足以满足大 部分需求，而且玻璃纤维的价格 相对较低。
良好的柔韧性
玻璃纤维柔韧，可以轻松地丝绸 般自如地弯曲、形变，同时也能 重复保持原有形状。
玻璃纤维的优势和劣势
1 优势
2 劣势
耐腐蚀、重量轻、平均寿命长、卓越的强度、 中性材料、良好的耐高温性等。
玻璃纤维价格相对较高，同时易碎，强度不 高于其他基质、制造难度大等不足之处。
玻璃纤维的市场前景
建筑行业
随着建筑行业的不断发展和科技 水平的提高，玻璃纤维的使用范 围将逐渐扩大，前景看好。
玻璃纤维(课堂PPT)
于制造双曲面制品或复杂形状的玻璃钢制 品。
55
玻璃纤维制品
3)缎纹布 一个方向上的每根纱上面通过另一方
向的几根纱。玻璃纤维的卷曲最少。
56
玻璃纤维制品
3)缎纹布 缎纹布比斜纹布更柔软，有良好铺覆性，
适用于铺复型面复杂的玻璃钢制品。
• 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
28
（5）玻璃纤维的光学性能
• 优良的透光材料 • 做各种采光材料
29
30
（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
31
4、玻璃纤维的制造
盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻 璃纤维。
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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。
18
2、玻璃纤维的组成和结构
• 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。
3
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％
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玻璃纤维制品
3)缎纹布 一个方向上的每根纱上面通过另一方
向的几根纱。玻璃纤维的卷曲最少。
56
玻璃纤维制品
3)缎纹布 缎纹布比斜纹布更柔软，有良好铺覆性，
适用于铺复型面复杂的玻璃钢制品。
• 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
28
（5）玻璃纤维的光学性能
• 优良的透光材料 • 做各种采光材料
29
30
（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
31
4、玻璃纤维的制造
盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻 璃纤维。
17
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。
18
2、玻璃纤维的组成和结构
• 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。
3
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％
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
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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。
玻璃纤维成型设备
玻璃纤维是最为典型的一种延续玻璃 制品 （连续拉伸成型 横截面呈简单 圆形）
成型机理比较容易研究，对（玻璃平 板 玻璃管棒）都具有指导作用和参考 意义
po cht 窑型拉丝法
玻璃液在内衬材料的水浅碗内，液面始终 有生料覆盖，三根加热用钼电极伸入碗内 测，其汇聚处形成2000摄氏度的热点，该 处玻璃液经鉑衬通路向下流出而被拉成丝， 适用于较难熔的玻璃。窑的体积小而产量 高（=2m，h=0.5时达7t/d）使用灵活 （升温时间仅4h）玻璃液质量好。
玻璃纤维纱的规格和性能
玻璃纤维纱可分为由原纱直接并 股，络纱制成。
有捻纱则多用纺织型浸润剂，原纱经过退烧加 捻并股络纱而制成。
由于生产玻璃纤维纱的纤维直径支数及股数不 同，使无捻纱和有捻纱的规格有许多种
纤维支数有两种表达方法
定质量法： 用质量为1克原纱的长度来表示， 即 纤维支数=纤维长度（通常用100m测量） /纤维质量（100m原纱质量数）
池窑拉丝是用国际上普遍采用的玻璃纤维 生产新工艺。
玻璃技术特点是：
采用重油或燃气加热单元窑，粉料直接融 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800-4000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。
例如：40支纱，就是指重量为1克原纱长40米
定长法：目前国际上统一使用的方法通常为
“TEX”（公制量数）1000m长的原纱的克 质量
例如：4“TEX”就是指1000m原纱质量为4g
捻是指单位长度内纤维与纤维之间新加转数， 以捻/m为单位 Z捻（左捻） 顺时针加捻
S捻（右捻) 逆时针加捻
1 通过加捻可提高纤维的报合 力，改善单位纤维的受力状况， 有利于纺织工序的进行，捻度过 大不易被树酯浸透。
3 拉丝新技术
无嘴漏板法 加压拉丝法
定长玻璃纤维成型方法
定长300—500um，该不连续纤维不呈棉 絮状，但组织蓬松，表面有绒毛，有较好 的柔性、弹性和挠曲性。其成型方法：气 流法 滚筒法 移动炉法
玻璃棉（呈絮状定长玻纤）的成型方法： 立吹法 火焰喷射法 离心喷射法
拉丝过程及其变量
该过程是现将制备的玻璃熔体通过漏嘴 而挤出到冷却介质中（空气），与此同 时被拉伸成纤维，然后卷取在拉丝机的 绕丝筒上。 其变量可分为三类：一次变量；派生变 量；终结变量
代鉑坩埚法
仅漏板采用鉑铑合金，其他均有无机材 料制成
玻璃加热方法有：直接电熔 铂电阻发 热 硅碳棒辐射加热。
2 池窑法（或直接拉丝法）
从20世纪50年代单元池窑问世开始，有两 种 单元窑拉丝法 po cht 窑型拉丝法
单元窑拉丝法：
由于单元窑的特点为长宽比值较大可至 3.5，由于加热用燃烧气体与玻璃液流呈相 反方向，且用多对燃烧喷嘴加热，有助于 控制温度。对于玻璃的熔化率为0.7—0.9 大/m2.24h，漏板的孔数为400—4000孔 <6000孔，单根纤维直径为9—19um （<21um)
连续玻璃纤维成型
属于熔体拉丝范畴，丝径3—9um， 可制成纱、布、带；10—19um的 可制成无纺或少纺织品，如无捻粗 布、布、薄毡等。
成型方法如下
1 早期方法： 在中国玻璃纤维工业发 展初期曾经用过的几种主要拉丝方法 有：棒法 陶土坩埚法 镍镉中孔板 平拉法
2 鉑漏板法 3 拉丝新技术
鉑漏板法（球法、池窑法、拉丝新技术）
池窑拉丝与坩埚拉丝相比较，具有如下优点
1 省去制球工艺，简化工艺流程，效率高 2 池窑拉丝一窑可安装几块到上百块漏板，
熔量大，生产能力高 3 易实现自动化 4 适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维 5 生产的废砂便于回炉
二 玻璃纤维制品的生产工艺
主要设备是纺纱机和织布机
连续玻璃纤维毡生产示意 图
1 球法（即再熔拉丝法）
将玻璃求加入带有鉑（铑）漏板的坩埚中 再熔后被连续拉丝。再熔工艺有利于保证 拉丝的连续性与稳定性。 按其坩埚材料与加热方法的不同，可由下 列两种方法（a全鉑坩埚法，b代鉑坩埚法）
全鉑坩埚法：
埚身也由鉑铑合金制，直接通电发热 进行再熔。
适用于很细的高支数原丝生产，如 3um的600支原丝
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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。
玻璃纤维成型设备
玻璃纤维是最为典型的一种延续玻璃 制品 （连续拉伸成型 横截面呈简单 圆形）
成型机理比较容易研究，对（玻璃平 板 玻璃管棒）都具有指导作用和参考 意义
po cht 窑型拉丝法
玻璃液在内衬材料的水浅碗内，液面始终 有生料覆盖，三根加热用钼电极伸入碗内 测，其汇聚处形成2000摄氏度的热点，该 处玻璃液经鉑衬通路向下流出而被拉成丝， 适用于较难熔的玻璃。窑的体积小而产量 高（=2m，h=0.5时达7t/d）使用灵活 （升温时间仅4h）玻璃液质量好。
玻璃纤维纱的规格和性能
玻璃纤维纱可分为由原纱直接并 股，络纱制成。
有捻纱则多用纺织型浸润剂，原纱经过退烧加 捻并股络纱而制成。
由于生产玻璃纤维纱的纤维直径支数及股数不 同，使无捻纱和有捻纱的规格有许多种
纤维支数有两种表达方法
定质量法： 用质量为1克原纱的长度来表示， 即 纤维支数=纤维长度（通常用100m测量） /纤维质量（100m原纱质量数）
池窑拉丝是用国际上普遍采用的玻璃纤维 生产新工艺。
玻璃技术特点是：
采用重油或燃气加热单元窑，粉料直接融 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800-4000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。
例如：40支纱，就是指重量为1克原纱长40米
定长法：目前国际上统一使用的方法通常为
“TEX”（公制量数）1000m长的原纱的克 质量
例如：4“TEX”就是指1000m原纱质量为4g
捻是指单位长度内纤维与纤维之间新加转数， 以捻/m为单位 Z捻（左捻） 顺时针加捻
S捻（右捻) 逆时针加捻
1 通过加捻可提高纤维的报合 力，改善单位纤维的受力状况， 有利于纺织工序的进行，捻度过 大不易被树酯浸透。
3 拉丝新技术
无嘴漏板法 加压拉丝法
定长玻璃纤维成型方法
定长300—500um，该不连续纤维不呈棉 絮状，但组织蓬松，表面有绒毛，有较好 的柔性、弹性和挠曲性。其成型方法：气 流法 滚筒法 移动炉法
玻璃棉（呈絮状定长玻纤）的成型方法： 立吹法 火焰喷射法 离心喷射法
拉丝过程及其变量
该过程是现将制备的玻璃熔体通过漏嘴 而挤出到冷却介质中（空气），与此同 时被拉伸成纤维，然后卷取在拉丝机的 绕丝筒上。 其变量可分为三类：一次变量；派生变 量；终结变量
代鉑坩埚法
仅漏板采用鉑铑合金，其他均有无机材 料制成
玻璃加热方法有：直接电熔 铂电阻发 热 硅碳棒辐射加热。
2 池窑法（或直接拉丝法）
从20世纪50年代单元池窑问世开始，有两 种 单元窑拉丝法 po cht 窑型拉丝法
单元窑拉丝法：
由于单元窑的特点为长宽比值较大可至 3.5，由于加热用燃烧气体与玻璃液流呈相 反方向，且用多对燃烧喷嘴加热，有助于 控制温度。对于玻璃的熔化率为0.7—0.9 大/m2.24h，漏板的孔数为400—4000孔 <6000孔，单根纤维直径为9—19um （<21um)
连续玻璃纤维成型
属于熔体拉丝范畴，丝径3—9um， 可制成纱、布、带；10—19um的 可制成无纺或少纺织品，如无捻粗 布、布、薄毡等。
成型方法如下
1 早期方法： 在中国玻璃纤维工业发 展初期曾经用过的几种主要拉丝方法 有：棒法 陶土坩埚法 镍镉中孔板 平拉法
2 鉑漏板法 3 拉丝新技术
鉑漏板法（球法、池窑法、拉丝新技术）
池窑拉丝与坩埚拉丝相比较，具有如下优点
1 省去制球工艺，简化工艺流程，效率高 2 池窑拉丝一窑可安装几块到上百块漏板，
熔量大，生产能力高 3 易实现自动化 4 适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维 5 生产的废砂便于回炉
二 玻璃纤维制品的生产工艺
主要设备是纺纱机和织布机
连续玻璃纤维毡生产示意 图
1 球法（即再熔拉丝法）
将玻璃求加入带有鉑（铑）漏板的坩埚中 再熔后被连续拉丝。再熔工艺有利于保证 拉丝的连续性与稳定性。 按其坩埚材料与加热方法的不同，可由下 列两种方法（a全鉑坩埚法，b代鉑坩埚法）
全鉑坩埚法：
埚身也由鉑铑合金制，直接通电发热 进行再熔。
适用于很细的高支数原丝生产，如 3um的600支原丝