новости

Стекловолокно — это превосходный неорганический неметаллический материал с широким спектром преимуществ, таких как хорошая изоляция, термостойкость, коррозионная стойкость, высокая механическая прочность, но недостатком является хрупкость и низкая износостойкость. В качестве сырья используется стеклянный шарик или отходы стекла, которые путем высокотемпературного плавления, вытягивания, намотки, плетения и других процессов превращаются в моноволокна диаметром от нескольких микрон до более чем 20 микрон, что эквивалентно 1/20-1/5 толщины волоса. Каждый пучок волокон состоит из сотен или даже тысяч моноволокон, образующих своего рода шелк.СтекловолокноОбычно используется в качестве армирующего материала в композитных материалах, электроизоляционных и теплоизоляционных материалах, печатных платах и ​​других областях народного хозяйства.
1. Физические свойства стекловолокна
Температура плавления 680 ℃
Температура кипения 1000 ℃
Плотность 2,4-2,7 г/см³

2. Химический состав
Основными компонентами являются диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид бора, оксид магния, оксид натрия и др. В зависимости от содержания щелочей стекло можно разделить на нещелочное стекловолокно (содержание оксида натрия от 0% до 2%, это алюмоборосиликатное стекло), среднещелочное стекловолокно (содержание оксида натрия от 8% до 12%, это борсодержащее или бесборное натриево-кальциевое силикатное стекло) и высокощелочное стекловолокно (содержание оксида натрия 13% и более, это натриево-кальциевое силикатное стекло).

3. Сырье и его применение
Стекловолокно, в отличие от органических волокон, обладает высокими термостойкими свойствами, негорючестью, антикоррозийными свойствами, тепло- и звукоизоляцией, высокой прочностью на разрыв и хорошей электроизоляцией. Однако оно хрупкое и имеет низкую износостойкость. При использовании в производстве армированных пластмасс или армированной резины в качестве армирующего материала, стекловолокно обладает следующими характеристиками, которые обеспечивают ему гораздо более широкое применение по сравнению с другими типами волокон, а также значительно опережают темпы развития. Ниже перечислены его характеристики:
(1) Высокая прочность на разрыв, малое удлинение (3%).
(2) Высокий коэффициент упругости, хорошая жесткость.
(3) Удлинение в пределах упругости и высокая прочность на разрыв, поэтому поглощает энергию удара.
(4) Неорганическое волокно, негорючее, с хорошей химической стойкостью.
(5) Низкое водопоглощение.
(6) Хорошая стабильность окалины и термостойкость.
(7) Хорошая обрабатываемость, из него можно изготавливать нити, пучки, войлок, ткани и другие различные виды изделий.
(8) Прозрачные изделия могут пропускать свет.
(9) Разработка средства для обработки поверхности с хорошей адгезией к смоле завершена.
(10) Недорого.
(11) Он нелегко горит и может быть сплавлен в стеклянные бусины при высокой температуре.
В зависимости от формы и длины стекловолокно можно разделить на непрерывное волокно, волокно фиксированной длины и стекловату; в зависимости от состава стекла — на нещелочное, химически стойкое, высокощелочное, щелочное, высокопрочное, с высоким модулем упругости и щелочестойкое (антищелочное) стекловолокно и т.д.

4. Основные сырьевые материалы для производствастекловолокно
В настоящее время основными сырьевыми материалами для отечественного производства стекловолокна являются кварцевый песок, оксид алюминия и хлорит, известняк, доломит, борная кислота, кальцинированная сода, марганец, флюорит и другие.

5. Методы производства
Приблизительно делятся на две категории: одна из них изготавливается из расплавленного стекла непосредственно в виде волокон;
Сначала из расплавленного стекла изготавливают стеклянные шарики или стержни диаметром 20 мм, а затем повторно расплавляют различными способами при высокой температуре очень тонкие волокна диаметром от 3 до 80 мкм.
С помощью пластины из платинового сплава методом механической вытяжки можно получить волокно бесконечной длины, известное как непрерывное стекловолокно, обычно называемое длинным волокном.
С помощью ролика или воздушного потока, изготовленного из прерывистых волокон, известных как стекловолокно фиксированной длины, обычно называемое короткими волокнами.

6, классификация стекловолокна
В зависимости от состава, природы и назначения стекловолокно подразделяется на различные уровни.
Согласно стандартным требованиям, наиболее распространенным материалом является стекловолокно класса Е, широко используемое в электроизоляционных материалах;
S-класс для специальных волокон.
Производство стекловолокна с добавлением стекловолокна отличается от производства других изделий из стекла.
Состав стекловолокна, продаваемого на международном рынке, следующий:

(1) E-стекло
Также известное как щелочестойкое стекло, это боросиликатное стекло. В настоящее время это один из наиболее широко используемых составов стекловолокна, обладающий хорошими электроизоляционными и механическими свойствами. Широко используется в производстве электроизоляционных материалов, а также в больших количествах для производства стекловолокна и стеклопластика. Его недостаток заключается в том, что он легко разрушается под воздействием неорганических кислот, поэтому не подходит для использования в кислых средах.

(2) С-стекло
Также известное как среднещелочное стекло, оно характеризуется химической стойкостью, особенно кислотостойкостью, лучше, чем у щелочного стекла, но электрические свойства и механическая прочность ниже на 10-20% по сравнению со щелочным стекловолокном. Обычно зарубежное среднещелочное стекловолокно содержит определенное количество диоксида бора, в то время как китайское среднещелочное стекловолокно полностью не содержит бора. За рубежом среднещелочное стекловолокно используется только для производства коррозионностойких изделий из стекловолокна, таких как стекловолоконные поверхностные маты и т. д., а также для улучшения свойств асфальтовых кровельных материалов. Однако в нашей стране среднещелочное стекловолокно занимает большую часть производства стекловолокна (60%), широко используется для улучшения свойств стекловолоконного армированного пластика, а также фильтрующих тканей, упаковочных тканей и т. д., благодаря более низкой цене по сравнению с нещелочным стекловолокном и обладает более сильным конкурентным преимуществом.

(3) Высокопрочное стекловолокно
Характеризуясь высокой прочностью и высоким модулем упругости, этот материал имеет предел прочности на растяжение одного волокна 2800 МПа, что примерно на 25% выше, чем предел прочности на растяжение безщелочного стекловолокна, и модуль упругости 86 000 МПа, что выше, чем у стекловолокна E-класса. Изделия из стекловолокна, изготовленные с его использованием, в основном применяются в военной, космической, бронезащитной и спортивной экипировке. Однако из-за высокой цены в настоящее время его использование в гражданском секторе ограничено, а мировое производство составляет всего несколько тысяч тонн.

(4)AR стекловолокно
Щелочестойкое стекловолокно, также известное как щелочестойкое стекловолокно, представляет собой армированный стекловолокном (цементный) бетон (обозначаемый как GRC) армирующий материал, состоящий на 100% из неорганических волокон. В ненесущих цементных компонентах оно является идеальной заменой стали и асбеста. Щелочестойкое стекловолокно характеризуется хорошей щелочестойкостью, эффективно противостоит эрозии высокощелочных веществ в цементе, обладает высокой прочностью сцепления, модулем упругости, ударопрочностью, прочностью на растяжение и изгиб, негорючестью, морозостойкостью, устойчивостью к перепадам температуры и влажности, трещиностойкостью, отличной фильтрационной способностью, имеет прочную конструкцию, легко формуется и т.д. Щелочестойкое стекловолокно является новым типом армирующего материала, широко используемого в высокопрочном железобетоне. Это экологически чистый армирующий материал.

(5)Стекло
Также известное как высокощелочное стекло, это типичное силикатное стекло натриевой соли, которое из-за низкой водостойкости редко используется в производстве стекловолокна.

(6) Стекло E-CR
Стекло E-CR — это улучшенное бесщелочное стекло без бора, используемое для производства стекловолокна, обладающее хорошей кислото- и водостойкостью. Его водостойкость в 7-8 раз выше, чем у бесщелочного стекловолокна, а кислотостойкость значительно превосходит кислотостойкость среднещелочного стекловолокна. Это новый вид стекла, разработанный для подземных труб и резервуаров для хранения.

(7) D Стекло
Также известное как стекло с низкой диэлектрической проницаемостью, оно используется для производства стекловолокна с низкой диэлектрической проницаемостью и хорошей диэлектрической прочностью.
В дополнение к вышеперечисленным компонентам из стекловолокна, теперь появился новыйстекловолокно, не содержащее щелочейОно полностью не содержит бора, что снижает загрязнение окружающей среды, но при этом обладает электроизоляционными и механическими свойствами, аналогичными традиционному стекловолокну E.
Существует также двухкомпонентный стекловолоконный состав, используемый в производстве стекловаты, а также имеющий потенциал в качестве армирующего материала для стеклопластика. Кроме того, разработаны безфтористые стекловолокна, соответствующие экологическим требованиям, и улучшенные безщелочные стекловолокна.

7. Идентификация высокощелочного стекловолокна
Тест прост: поместите волокно в кипящую воду и варите 6-7 часов. Если это высокощелочное стекловолокно, то после варки в кипящей воде основы и утки волокна становятся рыхлыми.

8. Существует два вида процесса производства стекловолокна.
а) Двукратное формование – метод волочения в тигле;
б) Однократное формование – метод волочения в печах.
Процесс тигельного волочения включает в себя сначала высокотемпературное плавление стеклянного сырья в виде стеклянных шариков, а затем второе плавление стеклянных шариков и высокоскоростное волочение стекловолоконных нитей. Этот процесс характеризуется высоким энергопотреблением, нестабильностью процесса формования, низкой производительностью труда и другими недостатками, которые в основном были устранены крупными производителями стекловолокна.

9. ТипичныйСтекловолокноПроцесс
Метод волочения в печах с плавлением хлорита и других сырьевых материалов в печи до образования стекловидного раствора, исключающий образование пузырьков воздуха, транспортируется по технологическому каналу к пористой уплотняющей пластине, обеспечивая высокоскоростное волочение стекловолокна. Печь позволяет одновременно производить сотни панелей по нескольким каналам. Этот процесс прост, энергосберегающий, обеспечивает стабильное формование, высокую эффективность и высокую производительность, что облегчает крупномасштабное полностью автоматизированное производство и стало основным в международном производстве, при этом на производство стекловолокна приходится более 90% мирового производства.