La fibra de vidre és un material inorgànic no metàl·lic amb un rendiment excel·lent. Té una àmplia varietat d'avantatges: bon aïllament, resistència a la calor, resistència a la corrosió i alta resistència mecànica, però té com a desavantatge la fragilitat i la baixa resistència al desgast. Es tracta d'una bola de vidre o vidre residual com a matèria primera mitjançant processos de fusió, estirament, bobinatge i teixit a alta temperatura, que converteixen el seu monofilament en un diàmetre d'unes poques micres a més de 20 micres, equivalent a un cabell d'1/20 a 1/5. Cada feix de fibres està compost per centenars o fins i tot milers de monofilaments de seda crua.fibra de vidres'utilitza normalment com a materials de reforç en materials compostos, materials d'aïllament elèctric i materials d'aïllament tèrmic, plaques de circuits i altres àrees de l'economia nacional.
1, Propietats físiques de la fibra de vidre
Punt de fusió 680 ℃
Punt d'ebullició 1000 ℃
Densitat 2,4-2,7 g/cm³
2, Composició química
Els components principals són sílice, alúmina, òxid de calci, òxid de bor, òxid de magnesi, òxid de sodi, etc., segons la quantitat de contingut àlcali del vidre, es pot dividir en fibres de vidre no alcalines (òxid de sodi del 0% al 2%, és un vidre de borosilicat d'alumini), fibra de vidre alcalina mitjana (òxid de sodi del 8% al 12%, és un vidre de silicat de soda-calci que conté bor o no conté bor) i fibra de vidre alcalina alta (òxid de sodi del 13% o més, és un vidre de silicat de soda-calci).
3, matèries primeres i les seves aplicacions
La fibra de vidre és més gran que les fibres orgàniques, té altes temperatures, és incombustible, anticorrosiva, té un aïllament tèrmic i acústic, té una alta resistència a la tracció i un bon aïllament elèctric. Però és fràgil i té una baixa resistència a l'abrasió. S'utilitza en la fabricació de plàstics reforçats o cautxú reforçat, i com a material de reforç, la fibra de vidre té les característiques següents. Aquestes característiques fan que l'ús de la fibra de vidre sigui molt superior a altres tipus de fibres, amb una àmplia gamma de velocitats de desenvolupament i molt superiors a les seves característiques, que es detallen a continuació:
(1) Alta resistència a la tracció, petit allargament (3%).
(2) Alt coeficient d'elasticitat, bona rigidesa.
(3) Allargament dins dels límits d'elasticitat i alta resistència a la tracció, de manera que absorbeix l'energia d'impacte.
(4) Fibra inorgànica, no combustible, bona resistència química.
(5) Absorció d'aigua petita.
(6) Bona estabilitat a l'escala i resistència a la calor.
(7) Bona processabilitat, es pot convertir en fils, feixos, feltres, teixits i altres formes diferents de productes.
(8) Els productes transparents poden transmetre la llum.
(9) S'ha completat el desenvolupament d'un agent de tractament de superfícies amb bona adherència a la resina.
(10) Barat.
(11) No és fàcil de cremar i es pot fondre en perles de vidre a alta temperatura.
La fibra de vidre, segons la forma i la longitud, es pot dividir en fibra contínua, fibra de longitud fixa i llana de vidre; segons la composició del vidre, es pot dividir en fibra de vidre no alcalina, resistent a productes químics, altament alcalina, alcalina, d'alta resistència, d'alt mòdul d'elasticitat i resistent als alcalins (antialcalí), etc.
4, les principals matèries primeres per a la producció defibra de vidre
Actualment, les principals matèries primeres per a la producció nacional de fibra de vidre són sorra de quars, alúmina i clorita, pedra calcària, dolomita, àcid bòric, carbonat de sodi, manganès, fluorita, etc.
5, mètodes de producció
Es divideix aproximadament en dues categories: una està feta de vidre fos directament en fibres;
Una classe de vidre fos es fa primer de boles o barres de vidre amb un diàmetre de 20 mm i després es torna a fondre de diverses maneres per escalfar-les fetes de fibres molt fines amb un diàmetre de 3 a 80 μm.
A través de la placa d'aliatge de platí fins al mètode d'estirament mecànic per estirar la longitud infinita de la fibra, coneguda com a fibra de vidre contínua, comunament coneguda com a fibra llarga.
A través del corró o flux d'aire fet de fibres discontínues, conegudes com a fibra de vidre de longitud fixa, comunament conegudes com a fibres curtes.
6, classificació de fibra de vidre
Fibra de vidre segons la composició, naturalesa i ús, dividida en diferents nivells.
Segons el nivell estàndard de disposicions, la fibra de vidre de classe E és l'ús més comú, àmpliament utilitzada en materials d'aïllament elèctric;
Classe S per a fibres especials.
La producció de fibra de vidre amb vidre és diferent d'altres productes de vidre.
La composició de fibra de vidre comercialitzada internacionalment és la següent:
(1) Vidre electrònic
També conegut com a vidre sense àlcalis, és un vidre borosilicat. Actualment és una de les composicions de fibra de vidre més utilitzades, amb un bon aïllament elèctric i propietats mecàniques, àmpliament utilitzada en la producció d'aïllament elèctric amb fibra de vidre, també s'utilitza en grans quantitats per a la producció de fibra de vidre per a plàstic reforçat amb fibra de vidre, el seu inconvenient és que és fàcil d'erosió per àcids inorgànics, per la qual cosa no és adequat per al seu ús en ambients àcids.
(2) Vidre C
També conegut com a vidre alcalí mitjà, que es caracteritza per la resistència química, especialment la resistència als àcids és millor que el vidre alcalí, però les propietats elèctriques de la baixa resistència mecànica són inferiors a les de les fibres de vidre alcalines del 10% al 20%. Normalment, les fibres de vidre alcalines mitjanes estrangeres contenen una certa quantitat de diòxid de bor, i les fibres de vidre alcalines mitjanes de la Xina estan completament lliures de bor. A països estrangers, la fibra de vidre alcalina mitjana només s'utilitza per a la producció de productes de fibra de vidre resistents a la corrosió, com ara per a la producció de mantes superficials de fibra de vidre, etc., també s'utilitza per millorar els materials de coberta d'asfalt, però al nostre país, la fibra de vidre alcalina mitjana ocupa una gran part de la producció de fibra de vidre (60%), àmpliament utilitzada en la millora de plàstics reforçats amb fibra de vidre, així com en teixits de filtració, teixits d'embolicar, etc., a causa del seu preu és inferior al preu de la fibra de vidre no alcalina i té un avantatge competitiu més fort.
(3) Fibra de vidre d'alta resistència
Caracteritzat per una alta resistència i un mòdul elevat, té una resistència a la tracció d'una sola fibra de 2800 MPa, que és aproximadament un 25% superior a la resistència a la tracció de la fibra de vidre sense àlcalis, i un mòdul d'elasticitat de 86.000 MPa, que és superior al de la fibra de vidre E. Els productes FRP produïts amb ells s'utilitzen principalment en equips militars, espacials, blindatges a prova de bales i esportius. Tanmateix, a causa del preu elevat, actualment no es pot promoure en els aspectes civils, la producció mundial és només d'uns pocs milers de tones aproximadament.
(4)fibra de vidre AR
També coneguda com a fibra de vidre resistent als àlcalis, la fibra de vidre resistent als àlcalis és un material de nervadura de formigó (ciment) reforçat amb fibra de vidre (anomenat GRC), és 100% fibres inorgàniques, en components de ciment no portants és un substitut ideal per a l'acer i l'amiant. La fibra de vidre resistent als àlcalis es caracteritza per una bona resistència als àlcalis, pot resistir eficaçment l'erosió de substàncies altament alcalines en el ciment, forta adherència, mòdul d'elasticitat, resistència a l'impacte, resistència a la tracció i la flexió molt alta, no combustible, resistència a les gelades, resistència als canvis de temperatura i humitat, resistència a les esquerdes, resistència a la filtració excel·lent, amb un disseny fort, fàcil de formar, etc., la fibra de vidre resistent als àlcalis és un nou tipus de material de reforç que s'utilitza àmpliament en formigó (ciment) reforçat d'alt rendiment. Material de reforç verd.
(5) Un got
També conegut com a vidre d'alta alcalinitat, és un vidre de silicat de sodi típic que, a causa de la seva baixa resistència a l'aigua, rarament s'utilitza en la producció de fibra de vidre.
(6) Vidre E-CR
El vidre E-CR és un tipus de vidre millorat sense bor ni àlcali, que s'utilitza per a la producció de fibra de vidre amb bona resistència a l'àcid i a l'aigua. La seva resistència a l'aigua és de 7 a 8 vegades millor que la de la fibra de vidre sense àlcali, i la seva resistència a l'àcid també és molt millor que la de la fibra de vidre amb alcali mitjà, i és una nova varietat desenvolupada per a canonades i dipòsits d'emmagatzematge subterranis.
(7) Vidre D
També conegut com a vidre de baixa dielèctrica, s'utilitza per produir fibra de vidre de baixa dielèctrica amb bona resistència dielèctrica.
A més dels components de fibra de vidre esmentats, ara hi ha un noufibra de vidre sense àlcalis, està completament lliure de bor, cosa que redueix la contaminació ambiental, però les seves propietats d'aïllament elèctric i mecàniques són similars al vidre E tradicional.
També hi ha una composició de doble vidre de fibra de vidre, que s'ha utilitzat en la producció de llana de vidre, i el material de reforç de plàstic reforçat amb fibra de vidre també té potencial. A més, hi ha fibres de vidre sense fluor, desenvolupades per a requisits ambientals i fibra de vidre sense àlcalis millorada.
7. identificació de fibra de vidre d'alta alcalinitat
La prova és una manera senzilla de posar la fibra en aigua bullent i coure-la durant 6-7 hores. Si es tracta d'una fibra de vidre d'alta alcalinitat, després de bullir l'aigua després de la cocció, la trama i l'ordit de la fibra es deixen anar.
8. Hi ha dos tipus de processos de producció de fibra de vidre
a) Emmotllament doble – mètode d'estirament amb crisol;
b) Modelatge d'un sol ús: mètode de dibuix del forn de piscina.
Procés del mètode de dibuix amb crisol, primer la fusió a alta temperatura de matèries primeres de vidre fetes de boles de vidre, i després la segona fusió de boles de vidre, dibuix a alta velocitat fet de filaments de fibra de vidre. Aquest procés té un alt consum d'energia, el procés de modelat no és estable, la baixa productivitat laboral i altres desavantatges, bàsicament eliminats pels grans fabricants de fibra de vidre.
9. Típicfibra de vidreProcés
Mètode d'estirament del forn de piscina de clorita i altres matèries primeres al forn foses en una solució de vidre, excloent bombolles d'aire a través de la via transportada a la placa de fuita porosa, estirant a alta velocitat el filament de fibra de vidre. El forn es pot connectar a centenars de panells a través de múltiples vies per a la producció simultània. Aquest procés és senzill, estalvia energia, emmotllament estable, alta eficiència i alt rendiment, per facilitar la producció totalment automatitzada a gran escala, i s'ha convertit en el corrent principal del procés de producció internacional, amb el procés de producció de fibra de vidre representant més del 90% de la producció mundial.
Data de publicació: 01-07-2024