Fibra de sticlă este un material anorganic nemetalic excelent, cu o gamă largă de avantaje: izolație bună, rezistență la căldură, rezistență la coroziune și rezistență mecanică ridicată, dar dezavantajele sunt fragilitatea și rezistența slabă la uzură. Este o bilă de sticlă sau sticlă uzată, care este utilizată ca materie primă prin topire, tragere, înfășurare, țesere la temperaturi ridicate, transformându-se în monofilament cu diametrul de la câțiva microni până la peste 20 de microni, echivalentul a 1/20-1/5 a unui fir de păr. Fiecare mănunchi de fibre este compus din sute sau chiar mii de monofilamente din mătase brută.Fibră de sticlăeste de obicei utilizat ca material de armare în materiale compozite, materiale de izolație electrică și materiale de izolație termică, plăci de circuit și alte domenii ale economiei naționale.
1, Proprietățile fizice ale fibrei de sticlă
Punct de topire 680 ℃
Punct de fierbere 1000 ℃
Densitate 2,4-2,7g/cm³
2, Compoziție chimică
Principalele componente sunt silice, alumină, oxid de calciu, oxid de bor, oxid de magneziu, oxid de sodiu etc., în funcție de cantitatea de alcalii conținute în sticlă, aceasta poate fi împărțită în fibre de sticlă nealcaline (oxid de sodiu 0% până la 2%, este sticlă borosilicată de aluminiu), fibră de sticlă alcalină medie (oxid de sodiu 8% până la 12%, este sticlă silicată sodo-calcaroasă care conține sau nu bor) și fibră de sticlă alcalină înaltă (oxid de sodiu 13% sau mai mult, este sticlă silicată sodo-calcaroasă).
3, materii prime și aplicațiile acestora
Fibra de sticlă este mai bună decât fibrele organice, fiind incombustibilă la temperaturi ridicate, anti-coroziune, are izolație termică și acustică mai bună, are rezistență mare la tracțiune și o bună izolație electrică. Însă este fragilă și are o rezistență slabă la abraziune. Folosită la fabricarea materialelor plastice armate sau a cauciucului armat, fibra de sticlă are următoarele caracteristici ca material de armare. Aceste caracteristici fac ca utilizarea fibrei de sticlă să fie mult mai rapidă decât alte tipuri de fibre, având o gamă largă de viteze de dezvoltare, de asemenea, mult înaintea altor tipuri de fibre. Caracteristicile sale sunt enumerate mai jos:
(1) Rezistență mare la tracțiune, alungire mică (3%).
(2) Coeficient ridicat de elasticitate, rigiditate bună.
(3) Alungirea în limitele elasticității și rezistenței la tracțiune ridicate, astfel încât să absoarbă energia de impact.
(4) Fibră anorganică, necombustibilă, rezistență chimică bună.
(5) Absorbție redusă de apă.
(6) Stabilitate bună a depunerilor și rezistență la căldură.
(7) Bună procesabilitate, poate fi transformat în fire, mănunchiuri, pâslă, țesături și alte forme diferite de produse.
(8) Produsele transparente pot transmite lumina.
(9) Dezvoltarea agentului de tratare a suprafețelor cu bună aderență la rășină este finalizată.
(10) Ieftin.
(11) Nu se arde ușor și poate fi topit în mărgele vitroase la temperaturi ridicate.
Fibra de sticlă, în funcție de formă și lungime, poate fi împărțită în fibre continue, fibre cu lungime fixă și vată de sticlă; în funcție de compoziția sticlei, poate fi împărțită în nealcalină, rezistentă la substanțe chimice, cu alcalii înalte, alcalină, cu rezistență ridicată, cu modul de elasticitate ridicat și fibră de sticlă rezistentă la alcali (antialcalină) și așa mai departe.
4, principalele materii prime pentru producerea defibră de sticlă
În prezent, principalele materii prime pentru producția internă de fibră de sticlă sunt nisipul cuarțos, alumina și cloritul, calcarul, dolomita, acidul boric, soda calcinată, manganul, fluoritul și așa mai departe.
5, metode de producție
Aproximativ împărțite în două categorii: una este fabricată din sticlă topită direct în fibre;
O clasă de sticlă topită este realizată mai întâi din bile sau tije de sticlă cu un diametru de 20 mm, apoi retopită într-o varietate de moduri pentru a fi încălzită, fiind realizată din fibre foarte fine cu un diametru de 3 ~ 80 μm.
Prin metoda de tragere mecanică a plăcii din aliaj de platină pentru a trage fibra de lungime infinită, cunoscută sub numele de fibră de sticlă continuă, cunoscută în mod obișnuit ca fibră lungă.
Prin intermediul rolei sau a fluxului de aer realizat din fibre discontinue, cunoscute sub numele de fibră de sticlă cu lungime fixă, cunoscute în mod obișnuit ca fibre scurte.
6, clasificarea fibrei de sticlă
Fibra de sticlă, în funcție de compoziție, natură și utilizare, este împărțită în diferite niveluri.
Conform nivelului standard al prevederilor, fibra de sticlă din clasa E este cea mai comună utilizare, utilizată pe scară largă în materialele de izolație electrică;
Clasa S pentru fibre speciale.
Producția de fibră de sticlă cu sticlă este diferită de alte produse din sticlă.
Compoziția fibrei de sticlă comercializată la nivel internațional este următoarea:
(1) Sticlă electronică
Cunoscută și sub denumirea de sticlă fără alcali, este o sticlă borosilicată. În prezent, este una dintre cele mai utilizate compoziții de fibră de sticlă, cu o bună izolație electrică și proprietăți mecanice, utilizată pe scară largă în producția de izolație electrică cu fibră de sticlă, fiind folosită și în cantități mari pentru producția de fibră de sticlă pentru plastic armat cu fibră de sticlă. Dezavantajul său este că este ușor erodată de acizii anorganici, deci nu este potrivită pentru utilizarea în medii acide.
(2) Sticlă C
Cunoscută și sub denumirea de sticlă alcalină medie, este caracterizată prin rezistență chimică, în special rezistență la acid, mai bună decât sticla alcalină, dar proprietățile electrice slabe ale fibrelor de sticlă alcalină sunt cu 10% până la 20% mai mici decât cele ale fibrelor de sticlă alcalină. De obicei, fibrele de sticlă alcaline medii din străinătate conțin o anumită cantitate de dioxid de bor, iar fibrele de sticlă alcaline medii din China sunt complet lipsite de bor. În țările străine, fibra de sticlă alcalină medie este utilizată doar pentru producerea de produse din fibră de sticlă rezistente la coroziune, cum ar fi pentru producerea de covorașe de suprafață din fibră de sticlă etc., fiind folosită și pentru îmbunătățirea materialelor de acoperiș din asfalt, dar în țara noastră, fibra de sticlă alcalină medie ocupă o mare parte din producția de fibră de sticlă (60%), fiind utilizată pe scară largă în îmbunătățirea plasticului armat cu fibră de sticlă, precum și în țesături de filtrare, țesături de învelire etc., datorită prețului său mai mic decât prețul fibrei de sticlă nealcaline și având un avantaj competitiv mai puternic.
(3) Fibră de sticlă de înaltă rezistență
Caracterizată prin rezistență ridicată și modul de elasticitate ridicat, are o rezistență la tracțiune a unei singure fibre de 2800 MPa, care este cu aproximativ 25% mai mare decât rezistența la tracțiune a fibrei de sticlă fără alcali, și un modul de elasticitate de 86.000 MPa, care este mai mare decât cel al fibrei de sticlă E. Produsele FRP fabricate cu acestea sunt utilizate în principal în domeniul militar, spațial, blindaj antiglonț și echipament sportiv. Cu toate acestea, din cauza prețului ridicat, nu poate fi promovată în prezent în domeniul civil, producția mondială fiind de doar câteva mii de tone.
(4)Fibră de sticlă AR
Cunoscută și sub denumirea de fibră de sticlă rezistentă la alcali, fibra de sticlă rezistentă la alcali este un material cu nervuri din beton armat cu fibră de sticlă (ciment) (denumit GRC), fiind 100% fibre anorganice, fiind un substitut ideal pentru oțel și azbest în componentele neportante ale cimentului. Fibra de sticlă rezistentă la alcali se caracterizează printr-o bună rezistență la alcali, poate rezista eficient la eroziunea substanțelor alcaline ridicate din ciment, aderență puternică, modul de elasticitate, rezistență la impact, rezistență la tracțiune și încovoiere foarte mare, necombustibilă, rezistență la îngheț, rezistență la schimbări de temperatură și umiditate, rezistență la fisuri, rezistență excelentă la infiltrații, cu un design robust, ușor de modelat etc., fibra de sticlă rezistentă la alcali este un nou tip de material de armare, utilizat pe scară largă în betonul armat (ciment) de înaltă performanță. Material de armare ecologic.
(5) Un pahar
Cunoscută și sub denumirea de sticlă cu conținut ridicat de alcali, este o sticlă tipică de silicat de sodiu, datorită rezistenței slabe la apă, rar utilizată în producția de fibră de sticlă.
(6) Sticlă E-CR
Sticla E-CR este un tip de sticlă îmbunătățită, fără bor și fără alcali, utilizată pentru producerea de fibră de sticlă cu o bună rezistență la acizi și apă. Rezistența sa la apă este de 7-8 ori mai bună decât cea a fibrei de sticlă fără alcali, iar rezistența sa la acizi este, de asemenea, mult mai bună decât cea a fibrei de sticlă cu conținut mediu de alcali și este o varietate nouă dezvoltată pentru conducte subterane și rezervoare de stocare.
(7) Sticlă D
Cunoscută și sub denumirea de sticlă cu dielectric scăzut, este utilizată pentru a produce fibră de sticlă cu dielectric scăzut și o bună rezistență dielectrică.
Pe lângă componentele din fibră de sticlă menționate mai sus, există acum o nouăfibră de sticlă fără alcali, este complet lipsită de bor, reducând astfel poluarea mediului, dar proprietățile sale de izolare electrică și proprietățile mecanice sunt similare cu sticla E tradițională.
Există, de asemenea, o compoziție dublă din fibră de sticlă, utilizată în producția de vată de sticlă, materialul de armare din plastic armat cu fibră de sticlă are, de asemenea, potențial. În plus, există fibre de sticlă fără fluor, dezvoltate pentru cerințele de mediu, și fibră de sticlă îmbunătățită, fără alcali.
7. identificarea fibrei de sticlă cu conținut ridicat de alcali
Testul este o modalitate simplă de a pune fibra în apă clocotită și de a o găti timp de 6-7 ore. Dacă este o fibră de sticlă cu conținut ridicat de alcali, după fierberea apei, urzeala și bătăturăa fibrei se desprind.
8. Există două tipuri de procese de producție a fibrei de sticlă
a) Turnare de două ori – metoda de tragere în creuzet;
b) Turnare unică – metoda de trasare în cuptorul pentru piscine.
Metoda de tragere prin creuzet constă în topirea la temperatură înaltă a materiei prime din sticlă, realizată din bile de sticlă, iar apoi topirea la a doua a bilelor de sticlă, tragerea la viteză mare a filamentelor din fibră de sticlă. Acest proces are un consum ridicat de energie, un proces de turnare instabil, o productivitate scăzută a muncii și alte dezavantaje, practic eliminate de marii producători de fibră de sticlă.
9. TipicFibră de sticlăProces
Metoda de extragere a cloritului și a altor materii prime în cuptorul cu piscină este topită într-o soluție de sticlă, excluzând bulele de aer prin calea de transport către placa poroasă de scurgere, extragându-se de mare viteză în filamentul din fibră de sticlă. Cuptorul poate fi conectat la sute de panouri prin mai multe căi pentru producție simultană. Acest proces este simplu, economisește energie, turnare stabilă, eficiență ridicată și randament ridicat, facilitând producția complet automatizată la scară largă și a devenit mainstream în procesul de producție internațional, procesul de producție a fibrei de sticlă reprezentând peste 90% din producția globală.
Data publicării: 01 iulie 2024