高强玻璃纤维的现状及发展趋势(内容参考)

高强玻璃纤维的现状及发展趋势

1 引言

1938年，美国欧文斯-科宁（OC）公司发明了无碱Ｅ玻璃纤维开创了玻璃纤维增强复合材料时代，1960年，又应美国空军的需求开发的一种比E玻纤强度和模量更高一种玻璃纤维，名为S玻纤。S-2是它的商业化生产的注册品牌，现由AGY公司生产。法国的圣戈班(SAINT-GOBINE) 集团的维托特克斯(VETROTEX)公司，日本的日东纺织株式会社，也分别宣布开发出了商标为Ｒ高强玻纤和Ｔ高强玻纤，前苏联的波洛茨克公司（现白俄罗斯POLOTSK-STEKLOVOLOKNO）生产BMⅡ (为上标)型高强玻纤，此外还有日本的板旭子公司生产U、K高强玻纤用于玻纤帘子线的生产。

中材科技股份有限公司南京玻纤院自上世纪70年代以来独立自主开发并规模化工业生产我国的HS系列高强玻纤，产品性能接近或达到国外先进水平。

将上述各公司生产的S、R、T、BMⅡ(为上标)、 HS玻纤统称为高强玻纤。

2 高强玻纤的化学成份

高强玻璃系统主要为SiO2-Al203-Mg0或SiO2-Al2O3-CaO-MgO体系（数字为下标），各种高强玻璃成份不尽相同，但其中Al2O3的含量均在25％左右。高强玻纤的化学成分见表1。

3 高强玻纤的性能

高强玻纤与常用E玻纤相比具有下列主要六大特点：拉伸强度高、弹性模量高刚性好；断裂伸长量大抗冲击性能好，化学稳定性好，耐高温，抗疲劳特性及雷达透波性能好。

3.1 高强玻纤的拉伸强度及模量

高强玻纤的拉伸强度，弹性模量分别比E玻纤提高了30%~40%和16%~20%以上。用高强玻纤制成的复合材料其强度及模量比Ｅ玻纤制成的复合材料分别高5O%以上，见图1和图2。

3.2 耐冲击性能

断裂伸长率表示纤维抗冲击变形的能力，材料耐冲击的重要指标，高强玻纤的断裂伸长量大于5％，见图3和图4。和芳纶纤维、碳纤维相比，其在一定应力下形变能力最大，能充分吸收冲击能量，该特性决定高强纤维可以作为一种比较理想的防弹材料。

3.3 耐疲劳特性