玻璃纤维ppt课件.pptx
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第三篇第三篇复合材料增强材料复合材料增强材料增强材料:
在复合材料中,能提高基体材料增强材料:
在复合材料中,能提高基体材料机械强度、机械强度、弹性模量等力学性能弹性模量等力学性能的材料。
的材料。
增强材料不仅能提高复合材料的强度和弹性模量,而且增强材料不仅能提高复合材料的强度和弹性模量,而且能能降低收缩率降低收缩率,提高热变形温度,并在热、电、磁等方面,提高热变形温度,并在热、电、磁等方面赋赋予复合材料新的性能予复合材料新的性能增强材料种类增强材料种类物理形态:
纤维状、片状、颗粒状增强材料等物理形态:
纤维状、片状、颗粒状增强材料等玻璃纤维、碳纤维玻璃纤维、碳纤维与石墨纤维、硼纤与石墨纤维、硼纤维、芳纶纤维等维、芳纶纤维等3增强材料共分为三类:
增强材料共分为三类:
纤维及其织物纤维及其织物晶须晶须颗粒颗粒4纤纤维维如如,植物纤维棉花、麻类;,植物纤维棉花、麻类;动物纤维动物纤维丝、毛;丝、毛;矿物纤维矿物纤维石棉。
石棉。
天然纤维天然纤维强度较低,强度较低,现代现代复合材料的增强材料复合材料的增强材料用合成纤维。
用合成纤维。
5纤维纤维纤维纤维在复合材料中起在复合材料中起增强作用增强作用增强作用增强作用,是主要,是主要承力承力承力承力组分组分组分组分。
纤维纤维纤维纤维不仅能使材料显示出不仅能使材料显示出较高的抗张强度较高的抗张强度较高的抗张强度较高的抗张强度和和刚度刚度刚度刚度,而且能,而且能减少收缩减少收缩减少收缩减少收缩,提高,提高热变形温度热变形温度热变形温度热变形温度和和低温低温低温低温冲击强度冲击强度冲击强度冲击强度等。
等。
6复合材料的性能复合材料的性能复合材料的性能复合材料的性能在很大程度上取决于在很大程度上取决于纤维的性能纤维的性能纤维的性能纤维的性能、含量含量含量含量及及使用状态使用状态使用状态使用状态。
如如聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料,加入,加入玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维后,后,拉伸强度拉伸强度拉伸强度拉伸强度可可从从600600MPaMPa提高到提高到10001000MPaMPa,弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量可从可从30003000MPaMPa提提高到高到80008000MPaMPa,其其热变形温度热变形温度热变形温度热变形温度可从可从8585提高到提高到105105,使使-40-40以下的以下的冲击强度冲击强度冲击强度冲击强度可提高可提高1010倍。
倍。
玻璃是一种以脆闻名的物质。
有趣的玻璃是一种以脆闻名的物质。
有趣的是,玻璃一旦经加热,被拉制成比头发还是,玻璃一旦经加热,被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维之后,它就变得像合要细得多的玻璃纤维之后,它就变得像合成纤维那样柔软,而坚韧的程度甚至超过成纤维那样柔软,而坚韧的程度甚至超过了同样粗细的不锈钢丝!
了同样粗细的不锈钢丝!
玻璃纤维有啥用处呢?
玻璃纤维有啥用处呢?
玻璃绳玻璃绳玻璃布玻璃布绝缘材料绝缘材料玻璃纤维复合材料玻璃纤维复合材料玻璃棉玻璃棉纤维内窥镜纤维内窥镜光导纤维光导纤维用于内窥镜的照明、冷光传导用于内窥镜的照明、冷光传导单丝直径单丝直径3535微米微米,通光口径通光口径1-30mm,1-30mm,保护层为不锈保护层为不锈钢金属软管钢金属软管+硅胶管硅胶管透光率高,柔软性好透光率高,柔软性好u纤维光缆的结纤维光缆的结构和单个的纤维。
构和单个的纤维。
注意光缆的横切注意光缆的横切面至少面至少30被低被低折射指数的金属折射指数的金属包层和非传导性包层和非传导性填充材料所占据。
填充材料所占据。
工业内窥镜工业内窥镜玻璃纤维是复合材料中使用量最大的一种增强材料。
玻璃纤维是复合材料中使用量最大的一种增强材料。
7.1.1玻璃纤维的发展状况玻璃纤维的发展状况国外玻璃纤维特点:
国外玻璃纤维特点:
1.技术上先进,普遍采用池窑拉丝技术,发展多排多技术上先进,普遍采用池窑拉丝技术,发展多排多孔拉丝工艺孔拉丝工艺2.直径越来越粗,纤维直径为直径越来越粗,纤维直径为1424m,甚至达到,甚至达到27m3.大量生产无碱玻纤,无纺织玻璃纤维织物大量生产无碱玻纤,无纺织玻璃纤维织物4.无捻粗纱的短切纤维毡片所占比例增加,偶联无捻粗纱的短切纤维毡片所占比例增加,偶联剂的品种不断增加剂的品种不断增加5.重视纤维树脂界面的研究,玻璃纤维的前处重视纤维树脂界面的研究,玻璃纤维的前处理受到普遍重视理受到普遍重视国内玻璃纤维特点:
国内玻璃纤维特点:
较国外起步较晚,中碱玻璃纤维仍然占大多较国外起步较晚,中碱玻璃纤维仍然占大多数,正向粗纤维方向发展,池窑拉丝工艺正在推数,正向粗纤维方向发展,池窑拉丝工艺正在推广,新型偶联剂不断出现,改善了纤维树脂界广,新型偶联剂不断出现,改善了纤维树脂界面,重视纤维面,重视纤维-树脂界面的研究。
树脂界面的研究。
7.1.2玻璃纤维玻璃纤维的分类的分类玻璃纤维的分类方法很多,一般可从玻璃纤维的分类方法很多,一般可从玻璃原料成分、单丝直径、纤维外观玻璃原料成分、单丝直径、纤维外观及及纤纤维特性维特性等方面进行分类。
等方面进行分类。
(1)以玻璃原料成分分类以玻璃原料成分分类这种分类方法主要用于连续玻璃纤维的分类。
这种分类方法主要用于连续玻璃纤维的分类。
一般以不同的含碱量来区分:
一般以不同的含碱量来区分:
无碱玻璃纤维无碱玻璃纤维(通称通称E玻璃玻璃):
国内目前规定国内目前规定碱金属氧化物含量碱金属氧化物含量不大于不大于0.5,国外,国外一般为一般为1左右;左右;中碱玻璃纤维:
中碱玻璃纤维:
碱金属氧化物含量为碱金属氧化物含量为11.512.5;特种玻璃纤维:
特种玻璃纤维:
如由纯如由纯镁铝硅三镁铝硅三元组成的高强玻璃元组成的高强玻璃纤维;镁铝硅系高强、高弹玻璃纤维;硅铝钙镁系纤维;镁铝硅系高强、高弹玻璃纤维;硅铝钙镁系耐化学介质腐蚀玻璃纤维;含铅纤维;高硅氧纤维;耐化学介质腐蚀玻璃纤维;含铅纤维;高硅氧纤维;石英纤维等。
石英纤维等。
(2)以单丝直径分类以单丝直径分类玻璃纤维单丝呈圆柱形,以其直径的不同可以分玻璃纤维单丝呈圆柱形,以其直径的不同可以分成几种:
成几种:
粗纤维:
粗纤维:
30m;初级纤维:
;初级纤维:
20m中级纤维:
中级纤维:
10m20m;高级纤维:
高级纤维:
3m10m(亦称纺织纤维亦称纺织纤维);超细纤维:
单丝直径小于超细纤维:
单丝直径小于4m。
单单丝丝直直径径的的不不同同,不不仅仅纤纤维维的的性性能能有有差差异异,而而且且影影响响到到纤纤维维的的生生产产工工艺艺、产产量量和和成成本本。
一一般般5m10m纤纤维维作作为为纺纺织织制制品品用用;10m14m的的纤纤维维一一般般做做无无捻捻粗粗纱纱、无无纺纺布布、短短切切纤纤维维毡毡等等较为适宜。
较为适宜。
(3)以纤维外观分类以纤维外观分类有有连连续续纤纤维维,其其中中有有无无捻捻粗粗纱纱及及有有捻捻粗粗纱纱(用用于于纺纺织织);短短切切纤纤维维;空空心心玻玻璃璃纤纤维维;玻玻璃璃粉及磨细纤维等。
粉及磨细纤维等。
(4)以纤维特性分类以纤维特性分类以以纤纤维维本本身身具具有有的的性性能能可可分分为为:
高高强强玻玻璃璃纤纤维维;高高模模量量玻玻璃璃纤纤维维;耐耐高高温温玻玻璃璃纤纤维维;耐耐碱碱玻玻璃璃纤纤维维;耐耐酸酸玻玻璃璃纤纤维维;普普通通玻玻璃璃纤纤维维(指无碱及中碱玻璃纤维指无碱及中碱玻璃纤维)。
无捻粗纱无捻粗纱短切纤维短切纤维玻璃粉玻璃粉7.2玻璃纤维的结构与组成玻璃纤维的结构与组成7.2.1玻璃纤维的物态玻璃纤维是纤维状的玻璃。
玻璃纤维是纤维状的玻璃。
玻璃是无色透明具有光泽的脆性固体。
玻璃是无色透明具有光泽的脆性固体。
定义:
定义:
由由熔熔融融态态过过冷冷时时因因粘粘度度增增加加而而具具有有固固体体物物理理机械性能的机械性能的无定形无定形物体,物体,各向同性的均质材料各向同性的均质材料。
特点:
特点:
没有固定的熔点没有固定的熔点7.2.2玻璃纤维的结构玻璃纤维的结构微晶结构假说:
微晶结构假说:
玻玻璃璃是是由由硅硅酸酸块块或或二二氧氧化化硅硅的的“微微晶晶子子”组组成成,在在“微晶子微晶子”之间由硅酸块过冷溶液所填充。
之间由硅酸块过冷溶液所填充。
网络结构假说网络结构假说玻玻璃璃是是由由二二氧氧化化硅硅的的四四面面体体、铝铝氧氧三三面面体体或或硼硼氧氧三三面面体体相相互互连连成成不不规规则则三三维维网网络络,网网络络间间的的空空隙隙由由Na、K、Ca、Mg等等阳阳离离子子所所填填充充。
二二氧氧化化硅硅四四面面体体的的三三维维网网状状结结构构是是决决定定玻玻璃璃性性能能的的基基础础,填填充充的的Na、Ca等阳离子称为网络改性物。
等阳离子称为网络改性物。
玻璃纤维结构示意图玻璃纤维结构示意图7.2.3玻璃纤维的化学组成玻璃纤维的化学组成玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅(SiO2)、三氧、三氧化二硼化二硼(B2O3)、氧化钙、氧化钙(CaO)、三氧化二铝、三氧化二铝(Al2O3)等等以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃;以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃;以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。
以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。
氧化钠、氧化钾氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为等碱性氧化物为助熔氧化物助熔氧化物,它可,它可以以降低玻璃的熔化温度和粘度降低玻璃的熔化温度和粘度,使玻璃溶液中的气泡容,使玻璃溶液中的气泡容易排除,它主要通过易排除,它主要通过破坏玻璃骨架破坏玻璃骨架,使,使结构疏松结构疏松,从而,从而达到助溶的目的。
达到助溶的目的。
氧化钠和氧化钾的氧化钠和氧化钾的含量越高含量越高,玻璃纤维的,玻璃纤维的强度、电强度、电绝缘性和化学稳定性绝缘性和化学稳定性会相应的会相应的降低降低!
加入氧化钙、三氧化二铝能在一定条件下构成玻加入氧化钙、三氧化二铝能在一定条件下构成玻璃网络的一部分,改善玻璃的某些性质和工艺性。
璃网络的一部分,改善玻璃的某些性质和工艺性。
玻璃纤维化学成分的制定一方面要满足玻璃纤维玻璃纤维化学成分的制定一方面要满足玻璃纤维物理和化学性能的要求,具有良好的化学稳定性;另物理和化学性能的要求,具有良好的化学稳定性;另一方面要满足制造工艺的要求,如合适的成型温度、一方面要满足制造工艺的要求,如合适的成型温度、硬化速度及粘度范围。
硬化速度及粘度范围。
玻璃纤玻璃纤维种类维种类国内外常用玻璃纤维的成分国内外常用玻璃纤维的成分SiO2Al2O3CaOMgOZrO2B2O3Na2OK2O无碱无碱1#54.10.715.00.516.50.54.50.59.00.50.5无碱无碱2#54.50.713.80.516.20.54.00.59.00.52.0无碱无碱5#67.50.76.60.59.50.54.20.511.50.50.5中碱中碱B1766.84.78.54.2312E53.516.317.34.4803C65.0414368S64.325.010.30.3G-2071.01.016.02.49A72.00.6102.514.2E无碱玻璃纤维;无碱玻璃纤维;C耐酸;耐酸;S高强;高强;G-20抗碱;抗碱;A普通有碱普通有碱7.3玻璃纤维的性能玻璃纤维的性能7.3.1玻璃纤维的物理性能玻璃纤维的物理性能1.外观和密度外观和密度玻璃纤维呈表面光滑的圆柱体,表面光滑,玻璃纤维呈表面光滑的圆柱体,表面光滑,纤维之间的抱合力非常小,不利于和树脂粘结。
纤维之间的抱合力非常小,不利于和树脂粘结。
玻璃纤维彼此相靠近时,空隙填充得较为密实,玻璃纤维彼此相靠近时,空隙填充得较为密实,有利于提高玻璃钢制品的玻璃含量。
有利于提高玻璃钢制品的玻璃含量。
纤维纤维名称名称羊毛羊毛蚕丝蚕丝棉花棉花人造丝人造丝尼龙尼龙碳纤维碳纤维玻璃纤维玻璃纤维无碱无碱有碱有碱密度密度g/cm31.281.331.301.451.501.601.501.601.141.42.62.72.42.6玻璃钢使用的玻璃纤维直径玻璃钢使用的玻璃纤维直径5m20m,其密,其密度较有机纤维大很多,但比一般金属密度要低。
度较有机纤维大很多,但比一般金属密度要低。
2.力学性能力学性能
(1)拉伸强度拉伸强度玻璃纤维的拉伸强度比同成分的块状玻璃高几十倍玻璃纤维的拉伸强度比同成分的块状玻璃高几十倍例:
块状有碱玻璃纤维的拉伸强度:
例:
块状有碱玻璃纤维的拉伸强度:
40MPa100MPa玻璃纤维强度:
玻璃纤维强度:
2000MPa几种纤维材料和金属材料的强度几种纤维材料和金属材料的强度羊毛羊毛亚麻亚麻棉花棉花生丝生丝尼龙尼龙高强合高强合金钢金钢铝合铝合金金玻璃玻璃玻璃玻璃纤维纤维纤维纤维直径直径(m)151650102018块状块状块状块状块状块状块状块状58拉伸拉伸强度强度(MPa)1003003503007004403006001600404602012010003000微裂纹假说:
微裂纹假说:
玻璃的理论强度很高,可达玻璃的理论强度很高,可达200012000MPa,但,但实测强度很低:
在玻璃或玻璃纤维中存在着数量不等、实测强度很低:
在玻璃或玻璃纤维中存在着数量不等、尺寸不同的微裂纹,大大降低了强度。
微裂纹分布在玻尺寸不同的微裂纹,大大降低了强度。
微裂纹分布在玻璃或玻璃纤维的整个体积内,但以表面的微裂纹危害最璃或玻璃纤维的整个体积内,但以表面的微裂纹危害最大。
由于微裂纹的存在,使玻璃在外力作用下受力不均,大。
由于微裂纹的存在,使玻璃在外力作用下受力不均,微裂纹处产生应力集中,从而使强度下降。
微裂纹处产生应力集中,从而使强度下降。
玻玻璃璃纤纤维维高高温温成成型型时时减减少少了了玻玻璃璃溶溶液液的的不不均均一一性性,使使微微裂裂纹纹产产生生的的机机会会减减少少;玻玻璃璃纤纤维维的的断断面面较较小小,使使微微裂纹存在的几率也减少,从而使玻璃纤维强度增高。
裂纹存在的几率也减少,从而使玻璃纤维强度增高。
分子取向假说:
分子取向假说:
在玻璃纤维成型过程中,由于拉丝机在玻璃纤维成型过程中,由于拉丝机的牵引作用,使玻璃纤维分子产生定向排的牵引作用,使玻璃纤维分子产生定向排列,从而提高了玻璃纤维强度。
列,从而提高了玻璃纤维强度。
影响玻璃纤维强度的因素:
影响玻璃纤维强度的因素:
纤维直径和长度对拉伸强度的影响纤维直径和长度对拉伸强度的影响直径直径越细,拉伸强度越高越细,拉伸强度越高随着纤维长度的增加,拉伸强度显著下降随着纤维长度的增加,拉伸强度显著下降直径直径(m)性能性能457911拉伸强度拉伸强度(MPa)3000380024002900175021501250170010501250玻璃纤维长度玻璃纤维长度(mm)纤维直径纤维直径(m)平均拉伸强度平均拉伸强度(MPa)51315002012.512109012.7360156013720含含碱量越高,强度越低。
碱量越高,强度越低。
无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维的拉伸强度高无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维的拉伸强度高20%。
玻璃纤维玻璃纤维纤维直径纤维直径(m)拉伸强度拉伸强度(MPa)无碱无碱5.012000有碱有碱4.701600无碱玻璃纤维成型温度高、硬化速度快、结构键能无碱玻璃纤维成型温度高、硬化速度快、结构键能大大;氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物,它主要氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物,它主要通过破坏玻璃骨架,使结构疏松,从而达到助溶的目的。
通过破坏玻璃骨架,使结构疏松,从而达到助溶的目的。
氧化钠和氧化钾的含量越高,玻璃纤维的强度会相应氧化钠和氧化钾的含量越高,玻璃纤维的强度会相应的降低的降低化学组成对拉伸强度的影响化学组成对拉伸强度的影响存放时间对强度的影响存放时间对强度的影响玻璃纤维玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低存放一段时间后其强度会降低纤维的老化。
纤维的老化。
原因:
空气中的水分和氧气对纤维侵蚀原因:
空气中的水分和氧气对纤维侵蚀施加负荷时间对强度的影响施加负荷时间对强度的影响玻璃纤维玻璃纤维强度随着施加负荷时间的增长而强度随着施加负荷时间的增长而降低,环降低,环境境湿度较高时,尤其明显湿度较高时,尤其明显原因原因:
吸附在微裂纹中的水分,在外力作用下,使:
吸附在微裂纹中的水分,在外力作用下,使微裂纹扩展速度加速。
微裂纹扩展速度加速。
(2)玻璃纤维的弹性玻璃纤维的弹性玻璃纤维的延伸率:
纤维在外力作用下直至拉断时的伸长玻璃纤维的延伸率:
纤维在外力作用下直至拉断时的伸长百分率百分率玻璃纤维玻璃纤维的弹性模量:
在弹性范围内应力和应变关系的的弹性模量:
在弹性范围内应力和应变关系的比例常数比例常数影响影响玻璃纤维的弹性模量的主要因素:
化学组成玻璃纤维的弹性模量的主要因素:
化学组成加入加入BeO、MgO能提高玻璃纤维的弹性模量能提高玻璃纤维的弹性模量纤维种类纤维种类弹性模量弹性模量(MPa)延伸率延伸率(%)无碱纤维无碱纤维(E)720003.0有碱纤维有碱纤维(A)660002.7棉纤维棉纤维10000120007.8羊毛纤维羊毛纤维60002535亚麻纤维亚麻纤维300005000023芳纶纤维芳纶纤维30002025高合金钢高合金钢160000铝合金铝合金4200046000(3)玻璃纤维的耐磨性和耐折性玻璃纤维的耐磨性和耐折性玻璃纤维玻璃纤维的耐磨性和耐折性能很差,尤其在潮湿环境的耐磨性和耐折性能很差,尤其在潮湿环境下玻璃纤维表面吸附水分后能加速微裂纹的扩展下玻璃纤维表面吸附水分后能加速微裂纹的扩展改进改进玻璃纤维的柔性措施:
表面处理玻璃纤维的柔性措施:
表面处理0.2%阳离子活性剂水溶液处理阳离子活性剂水溶液处理3.玻璃纤维的热性能玻璃纤维的热性能
(1)玻璃纤维的导热性玻璃纤维的导热性玻璃导热系数:
玻璃导热系数:
0.7W/(mK)1.3W/(mK)玻璃纤维导热系数:
玻璃纤维导热系数:
0.034W/(mK)原因:
纤维间的空隙较大,容积密度较小,空气导热系数低原因:
纤维间的空隙较大,容积密度较小,空气导热系数低物物质种种类容容积密度密度(kg/m3)导热系数系数W/(mK)物物质种种类容容积密度密度(kg/m3)导热系数系数W/(mK)羊毛羊毛800.0340.046玻璃玻璃纤维800.034蚕蚕丝1000.0460.052玻璃玻璃0.71.3亚麻麻1300.0460.053空气空气0.0246原棉原棉810.0580.062水水0.60
(2)玻璃纤维的耐热性玻璃纤维的耐热性玻璃纤维玻璃纤维的耐热性较高,软化点为的耐热性较高,软化点为550580,热膨胀系数为,热膨胀系数为4.810-6;200250以下,玻璃纤维强度不变以下,玻璃纤维强度不变7.3.2玻璃纤维的化学性能玻璃纤维的化学性能化学成分对玻璃纤维化学稳定性的影响:
化学成分对玻璃纤维化学稳定性的影响:
玻璃纤维除氢氟酸玻璃纤维除氢氟酸(HF)、浓碱、浓碱(NaOH)、浓磷酸外,对、浓磷酸外,对所有化学药品和有机溶剂有很好的化学稳定性。
所有化学药品和有机溶剂有很好的化学稳定性。
无碱与中碱玻璃纤维性能对比无碱与中碱玻璃纤维性能对比种类种类耐酸耐酸性性耐水耐水性性机械机械强度强度防老防老化性化性电绝电绝缘性缘性成本成本浸润剂浸润剂适用条适用条件件无碱无碱一般一般好好高高较好较好好好较高较高树脂易树脂易渗透渗透强度高强度高的场合的场合中碱中碱好好差差较低较低较差较差低低低低树脂渗树脂渗透性差透性差强度低强度低的场合的场合中碱玻璃纤维耐酸性好中碱玻璃纤维耐酸性好酸与玻璃纤维表面的金属氧化物作用,金属氧化物酸与玻璃纤维表面的金属氧化物作用,金属氧化物(Na2O、K2O)离析、溶解;酸与玻璃纤维中硅酸盐作用离析、溶解;酸与玻璃纤维中硅酸盐作用生成硅酸,硅酸迅速聚合并凝成胶体,在玻璃表面形成生成硅酸,硅酸迅速聚合并凝成胶体,在玻璃表面形成一层极薄的氧化硅保护膜,实践证明一层极薄的氧化硅保护膜,实践证明Na2O、K2O有利于有利于这层保护膜的形成。
这层保护膜的形成。
无碱玻璃纤维耐水性好无碱玻璃纤维耐水性好水与玻璃纤维作用,首先是侵蚀玻璃纤维表面的碱水与玻璃纤维作用,首先是侵蚀玻璃纤维表面的碱金属氧化物,水呈现碱性,随着时间增加,玻璃纤维金属氧化物,水呈现碱性,随着时间增加,玻璃纤维与碱液继续作用,直至使二氧化硅骨架破坏。
与碱液继续作用,直至使二氧化硅骨架破坏。
玻璃纤维的化学稳定性主要取决于其成分中的玻璃纤维的化学稳定性主要取决于其成分中的二氧化硅及碱金属氧化物的含量。
二氧化硅含量多二氧化硅及碱金属氧化物的含量。
二氧化硅含量多能提高玻璃纤维的化学稳定性;碱金属氧化物会使能提高玻璃纤维的化学稳定性;碱金属氧化物会使化学稳定性降低。
化学稳定性降低。
7.4玻璃纤维及其制品玻璃纤维及其制品7.4.1.1玻璃纤维的生产工艺玻璃纤维的生产工艺坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝
(1)坩埚法拉丝工艺坩埚法拉丝工艺生产生产工艺由制球和拉丝两部分工艺由制球和拉丝两部分组成整个组成整个拉丝过程中加球和拉丝温拉丝过程中加球和拉丝温度控制是由自动控制装置来完成的度控制是由自动控制装置来完成的7.4.1玻璃纤维及其制品的生产工艺玻璃纤维及其制品的生产工艺1加料孔;加料孔;2铂针;铂针;3坩埚;坩埚;4电极板;电极板;5玻璃液;玻璃液;6漏板;漏板;7玻璃纤维单丝;玻璃纤维单丝;8集束轮;集束轮;9玻璃纤维原纱;玻璃纤维原纱;10拉丝卷筒拉丝卷筒
(2)池窑漏板法拉丝工艺池窑漏板法拉丝工艺池窑拉丝是连续玻璃纤维生产的一种新的工艺方法。
池窑池窑拉丝是连续玻璃纤维生产的一种新的工艺方法。
池窑拉丝是将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连拉丝是将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连续玻璃纤维。
续玻璃纤维。
池窑拉丝与坩埚拉丝相比较,具有如下优点:
池窑拉丝与坩埚拉丝相比较,具有如下优点:
1.省去制球工艺,简化工艺流程,效率高;省去制球工艺,简化工艺流程,效率高;2.池窑拉丝一窑可安装池窑拉丝一窑可安装10块到上百块漏板,熔量大,生产能力高;块到上百块漏板,熔量大,生产能力高;3.易实现自动化;易实现自动化;4.适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维;适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维;5.生产的废纱便于回炉。
生产的废纱便于回炉。
池池窑窑拉拉丝丝是是国国际际上上普普遍遍采采用用的的玻玻璃璃纤纤维维生生产产新新工工艺艺,该该技技术术特特点点是是,采采用用重重油油或或燃燃气气加加热热单单元元窑窑,粉粉料料直直接接熔熔化化成成玻玻璃璃,经经燃燃气气加加热热的的成成型型通通路路,由由多多台台(数数十十到到上上百百台台)漏漏板板同同时时拉拉制制各各种种规规格格的的玻玻璃璃纤纤维维原原丝丝。
具具有有生生产产规规模模大大、效效率率高高、能能耗耗低低、产产品品质质量量好好等等优优点点,能能适适应应800至至4000孔孔大大漏漏板板拉拉丝丝成成型型的的要要求求,是是生生产产高高质质量量、低低成成本本玻玻璃璃纤纤维维材材料料的的最佳方法。
最佳方法。
7.4.1.2玻璃纤维制品的生产工艺玻璃纤维制品的生产工艺生产玻璃纤维制品的主要设备是纺纱机和织布机生产玻璃纤维制品的主要设备是纺纱机和织布机11电熔池窑炉;电熔池窑炉;22漏板;漏板;33加浸润剂;加浸润剂;44机械装置;机械装置;55喷射粘接剂;喷射粘接剂;66金属网带;金属网带;77固化装置;固化装置;88卷筒卷筒连续玻璃纤维毡生产示意图连续玻璃纤维毡生产示意图7.4.2玻璃纤维纱的规格及性能玻璃纤维纱的规格及性能玻璃纤维纱可分无捻纱及有捻纱两种。
玻璃纤维纱可分无捻纱及有捻纱两种。
无无捻捻纱纱一一般般用用增增强强型型浸浸润润剂剂,由由原原纱纱直直接接并并股股、络络纱纱制成制成有有捻捻纱纱则则多多用用纺纺织织型型浸浸润润剂剂,原原纱纱经经过过退退绕绕、加加捻捻、并股、络纱而制成。
并股、络纱而制成。
由于生产玻璃纤维纱的纤维直径、支数及股数不同,由于生产玻璃纤维纱的纤维直径、支数及股数不同,使无捻纱和有捻纱的规格有许多种。
使无捻纱和有捻纱的规格有许多种。
纤维支数有两种表示方法:
纤维支数有两种表示方法:
(1)定质量法定质量法用质量为用质量为1g的原纱的长度来表示