Краткое содержание
За последние более чем полвека армированные волокнами композиционные материалы получили широкое распространение благодаря своим превосходным свойствам, и важная роль армирующих волокон в композиционных материалах очевидна. С момента появлениякомпозитные материалыАрмирующие волокна претерпели переход от натуральных волокон к синтетическим.
В настоящее время к наиболее распространенным армирующим волокнам относятся стекловолокна, арамидные волокна,углеродные волокнаи т. д. В этой статье будут представлены характеристики и применение стекловолокна для композитного армирования.
Чтостекловолокно?
Стекловолокно широко используется благодаря своей экономичности и хорошим свойствам, главным образом в промышленности композитов. Еще в 18 веке европейцы поняли, что из стекла можно плести волокна для плетения. Гроб французского императора Наполеона уже имел декоративные ткани из стекловолокна. Стекловолокна состоят как из нитей, так и из коротких волокон или хлопьев. Стеклянные нити обычно используются в композитных материалах, резиновых изделиях, конвейерных лентах, брезенте и т. д. Короткие волокна в основном используются в нетканых войлоках, конструкционных пластиках и композитных материалах.
Привлекательные физические и механические свойства стекловолокна, простота изготовления и низкая стоимость по сравнению с углеродным волокном делают его предпочтительным материалом для высокопроизводительных композитных материалов. Стеклянные волокна состоят из оксидов кремнезема. Стеклянные волокна обладают превосходными механическими свойствами, такими как меньшая хрупкость, высокая прочность, низкая жесткость и легкий вес.
Полимеры, армированные стекловолокном, состоят из большого класса различных форм стекловолокон, таких как продольные волокна, рубленые волокна, тканые маты и т. д.маты из рубленой пряжи , и используются для улучшения механических и трибологических свойств полимерных композитов. Стеклянные волокна могут достигать высоких начальных пропорций, но хрупкость может привести к разрыву волокон во время обработки.
В следующей таблице показаны различные типы стекловолокон и их составы:
Свойства стекловолокна
К основным характеристикам стекловолокна относятся следующие аспекты:
Не легко впитывать воду: Стекловолокно обладает водоотталкивающими свойствами и не подходит для одежды, так как пот не впитывается, вызывая ощущение влаги; поскольку на материал не влияет вода, он не дает усадки.
Неэластичность: Из-за отсутствия эластичности ткань практически не растягивается и не восстанавливается. Поэтому им необходима обработка поверхности, чтобы предотвратить образование складок.
Высокая прочность: Стекловолокно чрезвычайно прочное, почти такое же прочное, как кевлар. Однако, когда волокна трутся друг о друга, они рвутся и ткань приобретает лохматый вид.
Изоляция:В форме коротких волокон стекловолокно является отличным изолятором.
Драпируемость:Волокна хорошо драпируются, что делает их идеальными для штор.
Термостойкость:Стекловолокна обладают высокой термостойкостью, выдерживают температуру до 315°С, не подвержены воздействию солнечных лучей, отбеливателей, бактерий, плесени, насекомых и щелочей.
Восприимчивый: Стеклянные волокна подвергаются воздействию плавиковой кислоты и горячей фосфорной кислоты. Поскольку волокно представляет собой продукт на основе стекла, с некоторыми необработанными стеклянными волокнами следует обращаться осторожно, например с бытовыми изоляционными материалами, поскольку концы волокон хрупкие и могут проколоть кожу, поэтому при работе со стекловолокном следует надевать перчатки.
Физические и механические свойства типичных коммерческих стекловолокон показаны в таблице ниже:
Процесс производства стекловолокна
Стекловолокно – это неметаллическое волокно, которое в настоящее время широко используется в качестве промышленного материала. Как правило, основное сырье для производства стекловолокна включает различные природные минералы и искусственные химикаты, основными компонентами являются кварцевый песок, известняк и кальцинированная сода.
Кварцевый песок действует как стеклообразователь, а кальцинированная сода и известняк помогают снизить температуру плавления. Низкий коэффициент теплового расширения в сочетании с низкой теплопроводностью по сравнению с асбестом и органическими волокнами делает стекловолокно стабильным по размерам материалом, который быстро рассеивает тепло.
Блок-схема процесса производства стекловолокна
Стеклянные волокна производятся методом прямого плавления, который включает в себя такие процессы, как компаундирование, плавление, прядение, нанесение покрытия, сушка и упаковка. Шихта представляет собой начальную стадию производства стекла, при которой количества материала тщательно перемешиваются и смесь подается в печь для плавки при высокой температуре 1400°С. Этой температуры достаточно для перевода песка и других ингредиентов в расплавленное состояние; затем расплавленное стекло поступает в рафинер, и температура падает до 1370°C.
Во время прядения стекловолокна расплавленное стекло вытекает через гильзу с очень мелкими отверстиями. Пластина вкладыша нагревается электроникой, а ее температура контролируется для поддержания постоянной вязкости. Для охлаждения нити на выходе из гильзы использовалась струя воды до температуры примерно 1204°С.
Схематическое изображениеДдиаграммагдевушкаФиберСприкрепление
Экструдированный поток расплавленного стекла механически вытягивается в нити диаметром от 4 до 34 мкм. Натяжение обеспечивается с помощью высокоскоростной намоточной машины, а расплавленное стекло вытягивается в нити. На заключительном этапе на нити наносятся химические покрытия из смазок, связующих и связующих веществ. Смазка помогает защитить нити от истирания при их сборе и намотке в пакеты. После калибровки волокна сушат в печи; после этого нити готовы для дальнейшей переработки в рубленые волокна, ровницу или пряжу.
ПрименениегдевушкаФибер
Стекловолокно – неорганический материал, который не горит и сохраняет около 25% своей первоначальной прочности при 540°С. Большинство химикатов мало влияют на стекловолокно. Неорганическое стекловолокно не плесневеет и не портится. На стекловолокна действуют плавиковая кислота, горячая фосфорная кислота и сильные щелочные вещества.
Это отличный электроизоляционный материал. Ткани из стекловолокна обладают такими свойствами, как низкое поглощение влаги, высокая прочность, термостойкость и низкая диэлектрическая проницаемость, что делает их идеальным армированием печатных плат и изоляционных лаков.
Высокое соотношение прочности и веса стекловолокна делает его отличным материалом для применений, требующих высокой прочности и минимального веса. В текстильной форме эта сила может быть однонаправленной или двунаправленной, что обеспечивает гибкость в дизайне и стоимости для широкого спектра применений на автомобильном рынке, гражданском строительстве, спортивных товарах, аэрокосмической, морской, электронной, бытовой и ветровой энергетике.
Их также используют при производстве конструкционных композитов, печатных плат и различных изделий специального назначения. Ежегодное производство стекловолокна в мире составляет около 4,5 миллионов тонн, а основными производителями являются Китай (60% рынка), США и Европейский Союз. (Источник: Углеродное волокно и технология его композитных материалов)
Посмотрите нашу фотогалерею и другие новости о стекловолоконных корпусах GRECHO.здесь.
WhatsApp: +86 18677188374
Электронная почта: info@grechofiberglass.com
Тел: +86-0771-2567879
Моб.: +86-18677188374
Веб-сайт:www.grechofiberglass.com
[Заявление о перепечатке]: авторские права на статьи, воспроизведенные в этом официальном аккаунте, принадлежат первоначальному автору, и соблюдается заявление об авторских правах исходного автора. Если исходный текст не имеет заявления об авторских правах, мы будем следовать действующему принципу открытия Интернета без уведомления автора. Перепечатайте статью ниже. Если перепечатка не соответствует заявлению автора об авторских правах или автор не согласен на перепечатку, напишите нам, и мы разберемся с этим как можно скорее.
Время публикации: 21 июля 2021 г.
