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玻璃纤维概念:
玻璃纤维(Fiberglass),是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几个微米,相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。
生产方式:
玻璃纤维生产工艺有两种:两次成型-坩埚拉丝法,一次成型-池窑拉丝法。
1.坩埚拉丝法工艺繁多,先把玻璃原料高温熔制成玻璃球,然后将玻璃球二次熔化,高速拉丝制成玻璃纤维原丝。这种工艺有能耗高、成型工艺不稳定、劳动生产率低等种种弊端,基本被大型玻纤生产厂家淘汰。
2.池窑拉丝法把叶腊石等原料在窑炉中熔制成玻璃溶液,排除气泡后经通路运送至多孔漏板,高速拉制成玻纤原丝。窑炉可以通过多条通路连接上百个漏板同时生产。这种工艺工序简单、节能降耗、成型稳定、高效高产,便于大规模全自动化生产,成为国际主流生产工艺,用该工艺生产的玻璃纤维约占全球产量的90%以上。
应用领域开发有以下几方面:
1.玻纤针织物
为了满足风电叶片、船舶和运动器具等复合材料中玻纤的增强,玻纤针织织物快速发展,玻纤纱衬在织物中呈挺直(无析)状态,并具有更多的方向性(包括单轴向、双轴向和多轴向织物)。 针、机、编织的三维增强基材亦在迅速开发,特别是空芯板的增强基材更受欢迎。
2.增强热塑性塑料
几乎所有玻纤企业都倾力满足这方面的需求。
①短切玻璃纤维粉方面:在传统的注挤塑FRTP制品方面,针对增强对象的不同生产玻纤短切专用产品,并不断引入新系列,实现高性能。
②连续玻璃纤维粉方面:GMT构件产品亦在推广中。为使FRTP制品性能进一步提高,玻纤和工程塑料企业还积极合作发展连续玻璃纤维粉增强热塑基材。预混、预渍制品发展,包括玻纤和塑料的混合纱。
作为材料工业的玻璃玻璃纤维粉,如何更好发挥自身特性,不断拓宽应用领域是一个永久话题,其中的关键技术环节是解决玻璃玻璃纤维粉与被增强基体的偶联,求得复合效果。