Классификация и применение стекловолокна

Существует множество видов стекловолокна, которые можно классифицировать по составу стекловолокна, диаметру моноволокна и внешнему виду волокна.

Классификация стеклянного сырья

Классификация по составу стеклянного сырья в настоящее время является наиболее распространенным методом, а состав стекла определяет характеристики стекловолокна.

Оксид щелочного металла - один из основных компонентов стекла. Обычно это оксид натрия и оксид калия. В основном он действует как флюс, который может снизить температуру плавления кремнезема с 1700 ℃ примерно до 1000 ℃, что может снизить затраты на энергию. Однако по мере увеличения содержания оксида щелочного металла такие свойства, как химическая стабильность, электроизоляционные свойства и прочность стекла, снижаются. Таким образом, применение стекловолокна из различных компонентов стекла, содержащих щелочи, существенно отличается. По содержанию оксида щелочного металла в стекле непрерывные стекловолокна можно разделить на следующие типы:

(1) Безщелочное стекловолокно (стекловолокно E):содержание R2O в безщелочном стекле составляет менее 0,8% и относится к алюмоборосиликатному стеклу, которое является наиболее широко используемым стеклом для стекловолокна. Стекловолокно обладает хорошей химической стабильностью, электроизоляционными и механическими свойствами. Однако стекловолокно легко корродирует неорганическими кислотами и не подходит для использования в кислой среде.

(2) Стекловолокно из среднещелочного стекла (стекловолокно класса C):содержание R2O в щелочном стекле составляет от 11,6% до 12,4%, и оно относится к силикатному стеклу из силикатного силиката натрия. Стекловолокно со средней щелочностью теряет электроизоляционные характеристики из-за высокого содержания щелочи, но механическая прочность все еще хорошая (на 10-20% ниже, чем у бесщелочного стекловолокна), но химическая стойкость, особенно кислотостойкость, превосходит безщелочное стекловолокно. Как правило, среднещелочное стекловолокно в зарубежных странах содержит определенное количество триоксида бора, а среднещелочное стекловолокно в Китае полностью не содержит бора.

(3) Стекловолокно с высоким содержанием щелочи (стекловолокно класса А):содержание R2O в стекле с высоким содержанием щелочи составляет более 15%, и это типичное стекло силикатно-натриевого типа. Стеклянные отходы, такие как плоское стекло, стеклянные бутылки, колбы и т. Д., Используются в качестве сырья для изготовления стеклянных шариков и стеклянных волокон, которые превращаются во все высокощелочные стеклянные волокна. Стекло с высоким содержанием щелочи редко используется в производстве стекловолокна из-за его низкой прочности, водостойкости и щелочной стойкости.

Стекловолокно, не содержащее щелочи, широко используется в качестве армирующих материалов для изоляционных материалов и стеклопластика. Стекловолокно со среднещелочными свойствами имеет высокую конкурентоспособность, поскольку оно дешевле, чем стекловолокно, не содержащее щелочи. В зарубежных странах среднещелочное стекловолокно используется только для производства коррозионностойких изделий из стекловолокна, в то время как в Китае на среднещелочное стекловолокно приходится более половины производства стекловолокна, оно широко используется в качестве латексной ткани, фильтровальной ткани, тканая основа и т. д. Его также можно использовать в качестве армирующего материала FRP с низкими требованиями к электрическим свойствам и прочности.

Стекловолокно, изготовленное из других стеклянных изделий, вместе можно назвать специальным стекловолокном. В продажу поступили следующие специальные стекловолокна:

(1) Стекловолокно с низкой диэлектрической проницаемостью (стекловолокно D):это стекловолокно с низкой диэлектрической проницаемостью, которое подходит для использования в качестве армирования печатных плат высокой плотности в современном электронном оборудовании.

(2) Высокопрочное стекловолокно (S-стекловолокно):поскольку высокопрочное стекловолокно обладает высокой прочностью, высоким модулем, термостойкостью, ударопрочностью, высокой пропускной способностью и другими превосходными свойствами, оно используется в высокоэффективном композитном материале. такие материалы, как аэрокосмическая, авиационная, военная, корабельная. Однако из-за высокой цены и низкой производительности он по-прежнему не пользуется популярностью в гражданском секторе.

(3) Устойчивое к щелочам стекловолокно (стекловолокно AR):в основном используется в качестве материала ребер для бетона, армированного стекловолокном. Он обладает хорошей стойкостью к щелочам, которая может эффективно противостоять эрозии высокощелочных веществ в цементе, и обладает превосходными свойствами, такими как высокий модуль упругости, высокая прочность, термостойкость и ударопрочность. Это экологически чистый армирующий материал в железобетоне, который широко используется.

(4) Стекловолокно без содержания бора и щелочей (стекловолокно E-CR)

Классификация диаметра моноволокна

Мононить из стекловолокна имеет цилиндрическую форму, а ее толщину можно выразить диаметром.

Различия в диаметре моноволокна могут повлиять на характеристики волокна, производственный процесс и стоимость. Волокна диаметром 5 ~ 10 мкм обычно производятся в текстильных изделиях, таких как ткань из стекловолокна, ленты из стекловолокна и т. Д., Из волокон 10 ~ 14 мкм обычно изготавливается ровинг, нетканое стекловолокно и т. Д. Диаметр стекловолокна, производимого на международном уровне. становится все толще и толще, обычно 14 ~ 24 мкм, а некоторые даже достигают 27 мкм.

Классификация внешнего вида волокна

Из стекловолокна производятся продукты разных форм в соответствии с различными потребностями.

(1) Непрерывное стекловолокно:это длинная непрерывная прядь или моноволокно. Почти все производимые непрерывные стекловолокна изготавливаются из стекла E. Непрерывное стекловолокно имеет различные формы существования, такие как ровинг, рубленая нить, ткань, войлок и т. Д., Которые в основном используются для усиления термореактивных и термопластичных смол в композитных материалах. Кроме того, непрерывные волокна также известны как текстильные волокна, поэтому их второе основное применение - производство текстильных изделий из стекловолокна. Стекловолокно в основном используется в электронной промышленности для производства печатных плат.

(2) Стекловолокно фиксированной длины:длина обычно составляет 300 ~ 500 мм, из него в основном производят пряжу или мат.

(3) Стекловата:длина обычно менее 150 мм, ее форма похожа на вату, волокна и волокна между трехмерным пересечением, переплетены, с большим количеством крошечных космических пор, что обеспечивает хорошую теплоизоляцию, звук поглощение и снижение шума.