В зависимости от формы и длины стекловолокно можно разделить на непрерывное волокно, волокно фиксированной длины и стекловату; в зависимости от состава стекловолокна можно разделить на бесщелочное, химически стойкое, среднещелочное, высокопрочное, с высоким модулем упругости и щелочестойкое (алкалоустойчивое) стекловолокно и т. д.
Основными сырьевыми материалами для производства стекловолокна являются: кварцевый песок, оксид алюминия и пирофиллит, известняк, доломит, борная кислота, кальцинированная сода, мирабилит, флюорит и др. Методы производства условно делятся на две категории: первый — прямое превращение расплавленного стекла в волокна; второй — предварительное формование из расплавленного стекла стеклянных шариков или стержней диаметром 20 мм, а затем их нагревание и переплавка различными способами для получения очень тонких стеклянных шариков или стержней диаметром от 3 до 3 мм. Бесконечно длинные волокна, вытянутые методом механической вытяжки из пластин платинового сплава, называются непрерывными стекловолокнами, обычно известными как длинные волокна. Прерывистые волокна, изготовленные с помощью валков или воздушного потока, называются стекловолокнами фиксированной длины, обычно известными как короткие волокна.
Стекловолокно классифицируется по различным классам в зависимости от его состава, свойств и применения. Согласно стандартам, стекловолокно класса E широко используется, в частности, в электроизоляционных материалах; стекловолокно класса S является специальным типом волокна.
Стекло, используемое в производстве стекловолокна, отличается от стекла, используемого в других изделиях из стекла. Как правило, состав стекла для коммерциализированных волокон следующий:
Высокопрочное и высокомодульное стекловолокно
Характерной чертой этого материала является высокая прочность и высокий модуль упругости. Предел прочности на растяжение отдельного волокна составляет 2800 МПа, что примерно на 25% выше, чем у безщелочного стекловолокна, а модуль упругости — 86000 МПа, что выше, чем у стекловолокна класса E. Изделия из стеклопластика, изготовленные с его использованием, в основном применяются в военной промышленности, аэрокосмической отрасли, высокоскоростных железных дорогах, ветроэнергетике, бронезащите и спортивном оборудовании.
AR стекловолокно
Щелочностойкое стекловолокно, также известное как щелочестойкое стекловолокно, является армирующим материалом для цементного бетона (обозначаемого как GRC), высококачественным неорганическим волокном и идеальной заменой стали и асбеста в ненесущих цементных элементах. Характеристики щелочестойкого стекловолокна включают хорошую щелочестойкость, эффективное противодействие эрозии высокощелочных веществ в цементе, сильную адгезию, высокий модуль упругости, ударопрочность, прочность на растяжение и изгиб, негорючесть, морозостойкость, термостойкость, устойчивость к сильным колебаниям влажности, отличную трещиностойкость и водонепроницаемость, высокую проектируемость, легкость формования и т.д. Щелочностойкое стекловолокно — это новый тип экологически чистого армирующего материала, широко используемый в высокопрочном цементном бетоне.
D стакан
Также известное как стекло с низкой диэлектрической проницаемостью, оно используется для производства стекловолокон с низкой диэлектрической проницаемостью и хорошей диэлектрической прочностью.
В дополнение к вышеперечисленным компонентам стекловолокна, теперь доступно новое бесщелочное стекловолокно, полностью не содержащее бора, что снижает загрязнение окружающей среды, но при этом его электроизоляционные и механические свойства аналогичны традиционному стекловолокну E. Кроме того, существует стекловолокно с двойной стеклосоставной структурой, которое используется в производстве стекловаты и, как говорят, имеет потенциал для армирования стекловолокном. Также существует бесфторовое стекловолокно, представляющее собой улучшенное бесщелочное стекловолокно, разработанное в соответствии с требованиями защиты окружающей среды.
В дополнение к вышеперечисленным компонентам стекловолокна, теперь доступно новое бесщелочное стекловолокно, полностью не содержащее бора, что снижает загрязнение окружающей среды, но при этом его электроизоляционные и механические свойства аналогичны традиционному стекловолокну E. Кроме того, существует стекловолокно с двойной стеклосоставной структурой, которое используется в производстве стекловаты и, как говорят, имеет потенциал для армирования стекловолокном. Также существует бесфторовое стекловолокно, представляющее собой улучшенное бесщелочное стекловолокно, разработанное в соответствии с требованиями защиты окружающей среды.
В зависимости от используемых сырьевых материалов и их пропорций стекловолокно можно разделить на различные категории.
Вот 7 различных типов стекловолокна и их применение в повседневных изделиях:
Щелочное стекло (А-стекло)
Содовое стекло или натриево-кальциевое стекло. Это широко используемый тип стекловолокна. На щелочное стекло приходится около 90% всего производимого стекла. Это наиболее распространенный тип, используемый для изготовления стеклянной тары, такой как банки и бутылки для продуктов питания и напитков, а также оконного стекла.
Кухонные принадлежности из закаленного натриево-кальциевого стекла также являются прекрасным примером стекла типа А. Оно доступно по цене, легко перерабатывается и достаточно твердое. Стекловолокно типа А можно многократно переплавлять и размягчать, что делает его идеальным материалом для переработки стекла.
Щелочестойкое стекло AE-стекло или AR-стекло
AE или AR стекло означает щелочестойкое стекло, специально используемое для бетона. Это композитный материал, состоящий из диоксида циркония.
Добавление диоксида циркония, твердого, термостойкого минерала, делает это стекловолокно пригодным для использования в бетоне. Стекловолокно AR предотвращает растрескивание бетона, обеспечивая прочность и гибкость. Кроме того, в отличие от стали, оно не подвержено коррозии.
Химическое стекло
Химическое стекло (С-стекло) используется в качестве поверхностного слоя для наружных покрытий ламинатов труб и емкостей для хранения воды и химикатов. Благодаря высокой концентрации боросиликата кальция, используемого в процессе производства стекла, оно обладает максимальной химической стойкостью в агрессивных средах.
С-стекло сохраняет химическое и структурное равновесие в любой среде и обладает достаточной устойчивостью к щелочам.
Диэлектрическое стекло
Диэлектрические стекловолокна (D-стекло) широко используются в бытовой технике, посуде и тому подобном. Благодаря низкой диэлектрической постоянной, это также идеальный тип стекловолокна, обусловленный наличием в его составе триоксида бора.
Электронное стекло
Стекловолокно E-класса или E-стекловолоконная ткань — это отраслевой стандарт, обеспечивающий баланс между производительностью и стоимостью. Это легкий композитный материал, находящий применение в аэрокосмической, морской и промышленной отраслях. Свойства E-стекла как армирующего волокна сделали его популярным материалом для таких коммерческих изделий, как кашпо, доски для серфинга и лодки.
Стекловолокно E-класса в составе стекловаты позволяет придавать изделиям любую форму и размер с помощью очень простой технологии производства. На этапе подготовки к производству свойства стекловолокна E-класса делают его чистым и безопасным в работе.
Структурное стекло
Конструкционное стекло (S-стекло) известно своими механическими свойствами. Торговые названия R-стекло, S-стекло и T-стекло обозначают один и тот же тип стекловолокна. По сравнению с E-стеклом, оно обладает более высокой прочностью на разрыв и модулем упругости. Это стекловолокно предназначено для использования в оборонной и аэрокосмической промышленности.
Он также используется в жесткой баллистической броне. Поскольку этот тип стекловолокна обладает высокими эксплуатационными характеристиками, он применяется только в определенных отраслях с ограниченными объемами производства. Это также означает, что S-стекло может быть дорогим.
стекловолокно Advantex
Этот тип стекловолокна широко используется в нефтегазовой и горнодобывающей промышленности, а также на электростанциях и в морских приложениях (системы очистки сточных вод). Он сочетает в себе механические и электрические свойства стекловолокна типа E с устойчивостью к кислотной коррозии, характерной для стекловолокна типов E, C, R. Он применяется в средах, где конструкции более подвержены коррозии.
Дата публикации: 11 мая 2022 г.
