Gentian kaca adalah bahan teknikal. Hartanah, penggunaan dan harga gentian kaca

GENTIAN KACA(gentian kaca), dibentuk daripada leburan. inorg. kaca. Terdapat filamen kaca kompleks gentian kaca berterusan dengan panjang 20 km (atau lebih), diameter 3-50 mikron, dan gentian kaca ruji dengan panjang 1-50 cm, diameter gentian 0.1-20 mikron .

resit. Gentian kaca berterusan diperoleh dengan memutarkan rasuk cair nipis. kaca cair dengan seterusnya, melukis, meminyaki dan belitan benang kompleks pada gelendong pada kelajuan linear tinggi (10-100 m/s). Gentian kaca ruji terbentuk dengan memecahkan pancutan cair. kaca selepas meninggalkan die, panas atau kaedah lain. Ia juga diperoleh dengan memotong benang kompleks.

Benang kompleks berpintal, pita satu arah, tunda diperbuat daripada gentian kaca berterusan. Filamen kaca kompleks dibezakan oleh komposisi kaca, diameter gentian purata (3-15 mikron atau lebih), bilangan filamen (50-800), twist. Daripada benang berpintal, jaring, reben dibuat pada alat tenun. Kaca dibezakan oleh jenis tenunan (polos, kepar, satin, dll.) dan ketumpatan (bilangan benang setiap 1 cm dalam meledingkan dan pakan). Lebarnya berbeza-beza dalam 500-1200 mm, ketebalan - 0.017-25 mm, berat 1 m 2 -25-5000 g Bundle dan pita diperoleh dengan menyambungkan 10-60 benang kompleks. Gentian kaca ruji dan helai benang yang dipotong daripada kekili (panjang 0.3-0.6 m) digunakan untuk pembuatan bulu kaca, kanvas, tikar, pinggan. Kanvas diperbuat daripada gentian kaca yang dicincang atau filamen berterusan, biasanya resin atau bulu. perisian tegar.

Komposisi dan sifat gentian kaca ditentukan oleh komposisi dan sifat kaca pembentuk gentian dari mana ia dibuat. Bergantung pada komposisi, beberapa dibezakan. jenama kaca tersebut (Jadual 1).

A-glass juga dipanggil soda-lime, C-glass ialah sodium borosilicate, E-glass ialah aluminoborosilicate, S-glass ialah magnesiaaluminosilicate. Naib. ciri penting gentian kaca diberikan dalam jadual. 2.


Angkat gentian kaca (berbanding kaca asal) dijelaskan dengan cara yang berbeza: dengan "membekukan" struktur isotropik kaca suhu tinggi atau dengan kehadiran lapisan permukaan yang kuat (ketebalan lebih kurang dalaman lapisan.

Di bawah pemuatan jangka pendek, gentian kaca berkelakuan hampir seperti badan rapuh anjal, mematuhi sehingga pecah. Apabila berkekalan di bawah tindakan beban, terdapat peningkatan dalam , kesan elastik, bergantung pada komposisi kaca dan . Apabila diameter gentian bertambah, rintangan terhadap lenturan dan kilasan bertambah dan berkurang apabila diregang. Dalam basah, dalam dan luar larutan air Surfaktan gentian kaca dikurangkan sebanyak 50-60%, tetapi sebahagiannya dipulihkan selepas.

Daripada kaca A beralkali tinggi, gentian diperolehi yang kurang tahan terhadap gentian kaca E, tetapi tahan terhadap tindakan.

Kimia yang lebih tinggi. rintangan berbanding dengan A-glass menyediakan C-glass. Kehilangan berat gentian daripada gelas tersebut semasa pemprosesan ialah 0.02-0.05 g/m, dan apabila diproses dengan larutan alkali - 0.3-2.5 g/m.

Gentian kaca S mempunyai maks. tinggi dan tinggi .

Bergantung pada ketebalan; ketumpatan anyaman dan jenis kaca rawatan permukaan mungkin ada nilai yang tinggi pekali penghantaran cahaya (sehingga 64%), penyerapan bunyi (sehingga 90% pada frekuensi 500-2000 Hz), pantulan (sehingga 80%).

Permohonan. Gentian kaca berfungsi sebagai penebat struktur, elektrik, bunyi dan haba. bahan. Ia digunakan dalam pengeluaran bahan penapis, kaca, dll. Sebagai peraturan, kaca A diproses dan digunakan dalam bentuk tikar dan plat untuk penebat bunyi dan haba. Bahan gentian kaca kerana tinggi mempunyai pekali yang kecil"

Semua gentian kaca boleh dibahagikan secara bersyarat kepada dua kelas besar: gentian murah kegunaan umum dan serat mahal aplikasi khas. Hampir 90% daripada semua gentian kaca yang dihasilkan hari ini di dunia adalah gentian kaca gred E. Keperluan untuk gentian tersebut diperincikan, contohnya, dalam piawaian ASTM D578-98. Baki 10% peratus adalah gentian tujuan khas. Kebanyakan gred gentian kaca mendapat nama mereka kerana sifat khusus mereka:

- - kekonduksian elektrik yang rendah;
- - kekuatan tinggi;
- - rintangan alkali yang tinggi;
- - pemalar dielektrik rendah;
- - kestabilan haba yang ketara;
C (kimia)- rintangan kimia yang tinggi;
M (modulus)- keanjalan yang tinggi;
A (alkali)-kandungan tinggi logam alkali, gelas soda-limau.

Untuk penebat elektrik, hanya gentian kaca aluminosilikat atau aluminoborosilikat bebas alkali (atau alkali rendah) digunakan. Untuk gentian kaca struktur, sebagai peraturan, gentian kaca magnesium aluminosilikat atau aluminoborosilikat bebas alkali digunakan. Untuk gentian kaca yang tidak bertanggungjawab, gentian kaca yang mengandungi alkali juga boleh digunakan.

Ciri-ciri mekanikal gentian kaca secara langsung bergantung kepada kaedah pengeluaran, komposisi kimia kaca, suhu dan persekitaran. Gentian kaca berterusan yang diperbuat daripada kaca aluminosilikat magnesium bebas alkali dan kuarza mempunyai kekuatan terbesar. Peningkatan kandungan alkali dalam kaca asal dengan ketara mengurangkan kekuatan gentian kaca.

jenis gentian

Komposisi, wt. %

SiO2

B2O3

Al2O3

CaO

MgO

ZnO

TiO2

ZrO2

Na2O

K2O

Li2O

Fe2O3

F2

E (dengan boron)

52-56

12-15

21-23

0,4-4

0,2-0,5

0-0,2

0,2-0,5

0,2-0,7

E

59-60

12-13

22-23

0,5-1,5

0,6-0,9

0-0,2

S

60-65,5

23-35

6-11

0-0,1

0-0,1

AR

58,3-60,6

0-2,8

18,1-21,2

13,0-14,1

0-2,8

ECR

58,2

11,6

21,7

D

72-75

21-24

0,5-0,6

Kuarza

99,5-99,9

Basalt

47,5-55,0

14,0-20,0

7,0-11,0

3,0-8,5

0,3-2

2,5-7,5

2,5-7,5

7,0-13,5

Jadual 1. Komposisi kimia beberapa gelas untuk mendapatkan gentian berterusan.

Harta benda

jenis gentian

E (dengan boron)

E (tanpa boron)

S

AR

ECR

D

Kuarza

Basalt

Suhu acuan, °C

1160-1196

1260

1565

1260-1300

1213-1235

2300

1350-1450

Suhu melembutkan, ° С

830-860

1056

1100-1200

Takat lebur, °С

1066-1077

1200

1500

1180-1200

1159-1166

1670

1200-1300

Ketumpatan, g / cm 3

2,54-2,55

2,62

2,48,2,49

2,6-2,7

2,66-2,68

2,16

2,15

2,67

Pekali linear
sambungan, 10 -6 C -1

4,9-6

0,54

Pemalar dielektrik

(20 C, 1 MHz), f/m

5,86-6,6

4,53-4,6

3,56-3,62

3,78

Kekuatan, MPa

3100-3500

3100-3500

4380-4590

3100-3500

3100-3500

2410

3400

2700-3500

Modulus keanjalan, GPa

76-78

80-81

88-91

72-74

80-81

70-90

Pemanjangan pada waktu rehat, %

4,5-4,9

4,5-4,9

2-2,4

4,5-4,9

Jadual 2. Sifat fizikal dan mekanikal beberapa gred gentian kaca.

Kaca E

Komposisi kimia
Sehingga kini, 2 jenis gentian kaca gred E dihasilkan di dunia. Dalam kebanyakan kes, kaca E mengandungi 5-6 berat. % boron oksida. Peraturan alam sekitar semasa di AS dan Eropah melarang pembebasan boron ke atmosfera. Pada masa yang sama, diketahui bahawa dalam proses pembentukan kaca, serta dalam proses pencairan kaca berikutnya, jisim kaca telah habis beberapa komponen kerana volatilisasi mereka. Daripada komponen caj, turun naik yang paling tinggi ialah asid borik dan garamnya, oksida plumbum, oksida antimoni, selenium dan beberapa sebatiannya, serta klorida. Kemeruapan, dikira untuk kandungan oksida 1% dalam gelas biasa, adalah untuk oksida individu dalam berat. %: Na2O (daripada Na2CO3) 0.03, K2O (dari K2CO3) 0.12, B2O3 0.15, ZnO 0.04, РbО 0.14, CaF2 sehingga 0.5. Oleh itu, perusahaan moden terpaksa memasang sistem penapisan yang mahal.

Sebagai alternatif, adalah mungkin untuk mendapatkan cermin mata E bebas boron berdasarkan sistem SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO–MgO.

Gentian kaca gred E komersial dihasilkan berdasarkan sistem SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO–MgO–B 2 O 3 atau sistem SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO–B 2 O 3. Produk yang diperoleh daripada sistem yang terakhir pada umumnya masih mengandungi sejumlah kecil magnesium oksida (sehingga 0.6 wt.%), yang dikaitkan dengan ciri-ciri bahan mentah yang saya gunakan untuk mendapatkan cermin mata.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa komposisi tepat gentian kaca E boleh berbeza antara satu sama lain, bukan sahaja untuk pengeluar yang berbeza, tetapi juga untuk tumbuhan yang berbeza dari syarikat yang sama. Ini terutamanya disebabkan oleh lokasi geografi perusahaan dan, akibatnya, ketersediaan bahan mentah. Di samping itu, perusahaan yang berbeza menjalankan kawalan yang berbeza ke atas proses teknologi dan kaedah untuk pengoptimumannya.

Komposisi gentian kaca yang mengandungi boron dan gentian kaca tanpa boron oksida adalah berbeza dengan ketara antara satu sama lain. Kandungan silikon oksida dalam gelas yang mengandungi boron gred E ialah 52-56%. Bagi gentian kaca tanpa boron oksida, kandungan silikon oksida agak tinggi dan terletak dalam julat 59-61%. Kandungan aluminium oksida bagi kedua-dua jenis kaca E adalah hampir dan berjumlah 12-15%. Kandungan kalsium oksida juga sedikit berbeza - 21-23%. Kandungan magnesium oksida dalam kaca berbeza-beza secara meluas. Untuk gelas yang diperoleh berdasarkan sistem ternary, ia adalah kurang daripada 1%, dan merupakan akibat daripada ketidakhomogenan bahan mentah. Jika campuran mengandungi dolomit, kandungan magnesium oksida boleh mencapai 3.5%. Ciri tersendiri Cermin mata E tanpa boron adalah kandungan meningkat di dalamnya, titanium oksida adalah dari 0.5 hingga 1.5%, manakala dalam kaca E klasik kandungannya berada dalam julat 0.4-0.6%.

Ciri-ciri mendapatkan
Suhu untuk mendapatkan gentian daripada kaca E yang mengandungi boron ialah 1140-1185 °C. Takat lebur ialah 1050-1064 takat lebur. Tidak seperti rakan sejawatannya yang mesra alam, gentian kaca E yang mengandungi boron mempunyai suhu pengeluaran 110 °C yang lebih rendah, iaitu 1250-1264 °C, dan takat lebur 1146-1180 °C. Suhu pelembutan untuk gentian berdasarkan gelas E yang mengandungi boron dan gelas E tanpa boron oksida ialah 830–860°C dan kira-kira 916°C, masing-masing. Suhu yang lebih tinggi untuk menghasilkan gentian kaca mesra alam berdasarkan E-glass membawa kepada peningkatan penggunaan tenaga untuk pengeluarannya, dan, akibatnya, peningkatan kos.

Hartanah
Sifat mekanikal kedua-dua jenis gentian kaca E adalah hampir sama. Kekuatan tegangan ialah 3100-3800 MPa. Walau bagaimanapun, modulus keanjalan gentian tanpa boron oksida agak lebih tinggi (80–81 GPa) daripada gentian konvensional (76–78 GPa). Perbezaan utama gentian kaca gred E tanpa boron adalah lebih daripada 7 kali lebih besar rintangan asid (pendedahan pada suhu bilik dalam masa 24 jam dalam larutan asid sulfurik 10%. Dari segi rintangan asid, gentian ini mendekati gentian tahan kimia berdasarkan kaca ECR.

Ketumpatan gentian kaca yang mengandungi boron agak lebih rendah (2.55 g/cm 3 ) berbanding rakan sejawatnya yang mesra alam (2.62 g/cm 3 ). Ketumpatan E-glass lebih tinggi daripada jenis kaca lain (tidak termasuk kaca ECR).

Dengan peningkatan kandungan boron dalam gelas tersebut, indeks biasan dan pekali pengembangan linear berkurangan. E-gelas tanpa boron mempunyai pemalar dielektrik yang lebih tinggi, iaitu 7 pada suhu bilik dan 1 MHz. Oleh itu, gentian yang mengandungi boron lebih kerap digunakan dalam penghasilan papan elektronik dan dalam industri aeroangkasa. Dalam pengeluaran komposit yang luas, perbezaan ini tidak begitu kritikal.

Kaca S

Buat pertama kalinya komposisi kimia kaca di bawah jenama S-glass telah dipatenkan oleh Owens Corning pada tahun 1968 (paten 3402055). Komposisi kaca ini termasuk 55-79.9% SiO 2 , 12.6-32% Al 2 O 3 , 4-20% MgO. Penciptaan gentian kaca gred S didorong oleh pembangunan pesat bahan Komposit di Amerika Syarikat pada masa itu dan, sebagai hasilnya, keperluan untuk mencipta gentian kaca dengan kekuatan tinggi dan modulus keanjalan. Pada masa ini, kaca di bawah jenama ini dihasilkan berdasarkan sistem SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO atau SiO 2 -A 2 O 3 -MgO-CaO. Dalam kes luar biasa, BeO 2 , TiO 2 , ZrO 2 ditambah kepada kaca-S.

Ciri-ciri mendapatkan
Oleh kerana kandungan oksida refraktori yang tinggi, kaca S mempunyai sangat suhu tinggi melembutkan 1015-1050 °C. Sehubungan itu, suhu pengeluaran gentian juga tinggi - kira-kira 1200 °C, yang setanding dengan gentian kaca AR.

Hartanah
Gentian kaca gred S mempunyai rekod kekuatan dan nilai modulus untuk kelas bahan ini. Produk terbaik yang diperbuat daripada kaca S sama sekali tidak kalah kualitinya berbanding gentian karbon dan, seperti yang kedua, digunakan terutamanya dalam bidang aeroangkasa. Kekuatan gentian pada suhu bilik ialah 4500-4800 MPa, modulus keanjalan ialah 86-87 GPa, kekuatan sampel gentian terbaik jenama VMP adalah sehingga 7000 MPa.

kaca AR

Komposisi kimia
Pada awal 70-an, syarikat Inggeris Pilkington Brothers membangun dan mula menghasilkan di skala industri gentian kaca Cemfil zirkonium tinggi untuk tetulang simen. Selepas itu, jenama ini telah dipindahkan ke Saint-gobain, pada masa ini, OwensConing dan syarikat Jepun Nippon kaca elektrik adalah pengeluar utama gentian kaca berasaskan kaca AR. Cermin mata kalis alkali dihasilkan berdasarkan sistem ZrO 2 -SiO 2 -Na 2 O. Kandungan zirkonium oksida yang mahal di dalamnya berbeza antara 15-23%. Oleh kerana takat lebur zirkonium oksida tulen agak tinggi (2715 C), sejumlah besar logam alkali ditambah kepada kaca, selalunya Na2O 18-21%.

Ciri-ciri mendapatkan
Komposisi refraktori dengan ketara merumitkan teknologi pengeluaran serat, di samping itu, bahan mentah yang mengandungi zirkonium adalah terhad dan mahal untuk pembuatan produk massa. Oleh itu, isu penambahbaikan komposisi cermin mata untuk pengukuhan simen terus relevan. Suhu untuk mendapatkan gentian daripada kaca AR ialah 1280-1320 °C, takat lebur ialah 1180-1200 °C.

Hartanah
Kekuatan tegangan gentian berasaskan kaca AR agak rendah, sekitar 1500-1700 MPa. Modulus keanjalan 72-74 GPa. Gentian sedemikian adalah yang paling berat di antara semua jenis gentian kaca, ketumpatannya adalah kira-kira 2.7 g/cm3.

Memandangkan bidang utama penggunaan gentian berasaskan kaca AR ialah pengukuhan simen dan konkrit, ciri utama gentian tersebut ialah kestabilannya dalam persekitaran beralkali. Kehilangan berat selepas mendidih dalam larutan NaOH tepu untuk gentian kaca AR ialah 2-3%. Sebagai perbandingan, ciri yang sama untuk gentian basalt ialah 6-7%.

kaca ECR

Komposisi kimia
Buat pertama kalinya, gentian kaca di bawah jenama ECR-glass (dalam beberapa sumber ia ditunjukkan sebagai E-glass tahan kimia) mula dihasilkan pada tahun 1974. Kaca ini mengandungi sehingga 3% TiO2 dan sehingga 3% ZnO. Adalah tidak betul untuk memanggil kaca ini pelbagai jenis E-kaca, kerana, mengikut keperluan piawaian antarabangsa, E-kaca tidak boleh mengandungi zirkonium oksida sama sekali, dan selain itu, kandungan TiO2 dalam gelas ECR melebihi 1.5 yang diperlukan %. Gentian kaca berasaskan kaca ECR tidak mengandungi boron oksida, yang mempunyai kesan positif terhadap keramahan alam sekitar pengeluaran. Selalunya, sehingga 3% Li2O ditambah kepada komposisi gentian kaca ECR.

Ciri-ciri mendapatkan
Titanium oksida adalah fluks, kandungan ketaranya membawa kepada penurunan ketara dalam kelikatan kaca dan, sebagai akibatnya, suhu pengeluaran serat. Zirkonium oksida mempunyai kesan positif terhadap rintangan kimia kaca. Suhu putaran gentian kaca ECR adalah kira-kira 1218°C, yang lebih rendah daripada gentian kaca E. Pada masa yang sama, untuk gelas dengan kandungan litium oksida yang tinggi, suhu pengeluaran gentian lebih tinggi daripada gentian kaca E dan kira-kira 1235 °C. Malah, ini bermakna zink oksida adalah peleburan yang lebih cekap daripada boron oksida, lebih-lebih lagi, ia lebih mesra alam dan memberi tambahan ciri berfaedah gentian kaca.

Hartanah
Kaca gentian ECR telah dibangunkan khusus untuk digunakan dalam persekitaran yang agresif, contohnya, rintangan dalam persekitaran berasid adalah 4-5 kali lebih tinggi. Pada masa yang sama, kekuatan gentian ini kekal pada tahap gentian kaca E dan kira-kira 2800-3000 MPa, modulus elastik adalah kira-kira 80-83 GPa. Walaupun peleburan dan gentian ECR dijalankan pada lebih daripada suhu rendah kosnya melebihi kos gentian kaca E kerana kehadiran komponen yang mahal.

Kaca D

Pada masa ini, gentian kaca D adalah lebih eksotik daripada produk sebenar dalam pasaran gentian kaca, kerana banyak pengeluar papan memilih untuk menggunakan gentian kaca alternatif. Sebagai contoh, gentian silika ultra tulen, gentian berongga kaca E juga mempunyai ciri dielektrik yang lebih rendah daripada gentian kaca E yang digunakan secara meluas. Walau bagaimanapun, gentian kuarza mempunyai modulus keanjalan yang lebih rendah, yang penting dalam pembuatan papan litar bercetak, dan gentian berongga kehilangan sifat dielektriknya dalam keadaan kelembapan yang tinggi.

Komposisi kimia
Industri elektronik sering memerlukan bahan dengan pemalar dielektrik yang sangat rendah. Sifat elektrik gentian ditentukan oleh sifat seperti kerintangan isipadu, kekonduksian permukaan, pemalar dielektrik, dan tangen kehilangan dielektrik. Dalam kebanyakan kes, E-glass digunakan sebagai pengisi pengukuhan dalam pengeluaran papan litar, bagaimanapun, pengurangan saiz papan litar bercetak menyebabkan peningkatan permintaan pada gentian kaca. Untuk menyelesaikan masalah ini, komposisi kaca jenama D telah dibangunkan. Cermin mata dan gentian tersebut diperolehi berdasarkan sistem SiO2-B2O3-R2O. Kandungan dalam gelas dengan ciri dielektrik rendah silikon oksida mencapai 74-75%, boron oksida - sehingga 20-26%. Untuk mengurangkan suhu pengeluaran, oksida logam alkali (sehingga 3%) ditambah kepada sistem ini. Kadangkala silikon oksida sebahagiannya digantikan oleh aluminium oksida (sehingga 15%).

Hartanah
Kandungan boron oksida yang tinggi membawa kepada penurunan ketara dalam pemalar dielektrik dan tangen kehilangan dielektrik dalam gelas D berbanding dengan kaca E.

Ciri-ciri mendapatkan
disebabkan kos yang tinggi Gentian kaca D pada masa ini hanya dihasilkan dalam kelompok kecil. Di samping itu, kandungan boron oksida yang tinggi di dalamnya menjadikan proses pembuatannya sangat sukar, yang dikaitkan dengan kemeruapan tinggi komponen ini semasa mencairkan cas. Suhu melembutkan cermin mata D ialah 770 °C.

kaca kuarza

Gentian kuarza digunakan dalam kes di mana kestabilan haba yang ketara diperlukan. Gentian kuarza dengan kandungan SiO2 kurang daripada 95% (biasanya dirujuk sebagai gentian silika) diperoleh melalui rawatan asid gentian komposisi aluminoborosilikat, digunakan secara meluas untuk pembuatan gentian bebas alkali, dan daripada natrium silikat dengan pelbagai bahan tambahan. Gentian silika yang diperolehi dengan meresapkan gentian daripada batu, tidak kalah dengan gentian silika yang dihasilkan oleh industri. Suhu penggunaan gentian silika ialah 1200 °C.

Gentian kuarza ultra-tulen (kandungan SiO2 lebih daripada 99%) diperolehi dengan berputar kering daripada larutan akueus kaca cair. Gentian sedemikian dihasilkan di bawah jenama Silfa dan digunakan untuk perlindungan haba. Di USSR, gentian kuarza diperoleh dengan kaedah rod: dengan menarik benang dari setitik hujung batang yang dipanaskan atau dengan meniup kejatuhan yang terhasil dengan nyalaan asetilena-oksigen atau oksi-hidrogen. Pengeluaran gentian kuarza juga boleh dijalankan dalam dua peringkat: mendapatkan gentian dengan diameter 100-200 mikron, dan kemudian meniupnya dengan aliran gas panas. Gentian dikumpul pada penghantar dan dibentuk menjadi tikar atau roving. Suhu lebur gentian tersebut ialah 1750 °C. Pada T = 1450-1500 °C, pensinteran (ubah bentuk dalam fasa pepejal) berlaku, tetapi tanpa pelembutan. Dalam keadaan operasi jangka panjang dan penukar haba, produk yang diperbuat daripada gentian kuarza tahan sehingga T = 1200°C, di atasnya kekuatannya berkurangan disebabkan oleh penghabluran. Pada masa ini, gentian tersebut dihasilkan di bawah jenama kuarza dan astroquartz.

Hartanah
Gentian silika ultratulen digunakan terutamanya dalam industri aeroangkasa di mana rintangan suhu tinggi diperlukan. Menggabungkan kestabilan haba yang tinggi, kekuatan dan ketelusan radio untuk radiasi ultra ungu dan sinaran panjang gelombang yang lebih panjang, gentian tersebut digunakan untuk membuat fairing pesawat.

Bahan terpakai daripada panduan belajar"Serat kaca". S.I. Gutnikov, B.I. Lazoryak, Seleznev A.N.

Paling dalam permintaan pada pasaran Rusia adalah
tikar dan gentian kaca kain…

Gentian kaca (atau gentian kaca) ialah bahan berteknologi tinggi moden, yang, disebabkan sifat prestasinya yang unik, telah menemui aplikasi luas dalam kehidupan seharian, dalam industri perindustrian dan pembinaan. Untuk mendapatkan sifat asalnya, bahan ini dicampur dengan resin polimer khas. Bekerja dengan gentian kaca memerlukan beberapa kemahiran awal, tetapi tidak sukar bagi sesiapa sahaja untuk mempelajari kaedah asas.

Ciri prestasi gentian kaca

Gentian kaca dibuat dalam bentuk kanvas, terdiri daripada gentian kaca yang berjalin (filamen kaca). Benang itu sendiri diperbuat daripada kaca E, yang dibezakan oleh kualiti tahan panas dan tahan api. Di samping itu, gentian kaca adalah bahan mesra alam. Dalam bidang pembinaan, gentian kaca biasanya digunakan sebagai lapisan haba dan kalis air dalam pelbagai struktur kritikal. Juga, dengan bantuan gentian kaca, anda boleh membina asas pengukuhan di bawah bumbung. Dalam pembinaan bumbung, gentian kaca bingkai sering digunakan, dalam pembuatan yang digunakan helai tidak berpintal dan mengembara.

Jenis utama gentian kaca

Teknologi moden untuk pengeluaran gentian kaca membolehkan anda membuat beberapa jenis bahan ini. Setiap jenis bahan direka bentuk untuk kawasan penggunaan tertentu dan berbeza dengan ketara daripada jenis lain dalam ciri-cirinya.

Pita Gentian Kaca Bertekstur
digunakan sebagai penebat tahan panas...

gentian kaca penebat elektrik. Jenis ini bahan digunakan sebagai lapisan penebat haba dan elektrik. Boleh digunakan dalam membuat jenis yang berbeza gentian kaca ringan.

Gentian kaca struktur. Dalam kombinasi dengan gentian kaca, ia membentuk bahan binaan dengan peningkatan kekuatan dan kekuatan impak tinggi.

Fabrik berasaskan gentian basalt. Mempunyai cemerlang sifat penebat haba. Digunakan sebagai lapisan penebat.

gentian kaca silika. Bahan ini adalah pengganti yang sangat baik untuk asbestos, mampu menahan suhu sehingga 1800 darjah. Gentian kaca sedemikian dianggap sebagai bahan mentah yang sepenuhnya mesra alam, yang tidak boleh dikatakan tentang asbestos.

Segulung gentian kaca (berat kira-kira 40 kg)…

Aplikasi gentian kaca

Kembara gentian kaca. Oleh kerana julat suhunya yang luas, bahan ini paling kerap digunakan dalam pelbagai industri.

Perlu ditambah bahawa semua jenis gentian kaca ini mempunyai beberapa kualiti utama yang diperhatikan dalam setiap jenis bahan ini. begitu ciri-ciri operasi adalah mesra alam, rintangan kimia, ketahanan dan kekuatan yang hebat. Di samping itu, hampir semua jenis fabrik kaca mempunyai kualiti penebat haba yang tinggi.

Apakah yang diketahui tentang gentian kaca pada abad yang lalu? Video.

Foto: moldmakingninja.com, cnbm2007.en.made-in-china.com, taishanjinyu.com


Asas bangunan kediaman adalah dinding, jadi keperluan utama bagi mereka adalah kekuatan, digabungkan dengan keupayaan untuk mengekalkan haba. Bahan yang paling biasa untuk membina dinding selama beberapa dekad dan bahkan berabad-abad telah menjadi batu, kayu, bata dan konkrit. Konkrit digunakan untuk membuat struktur monolitik dengan menuangkan larutan ke dalam acuan boleh tanggal (atau tetap). acuan boleh tanggal menunggu konkrit mengeras...


Kertas dinding vinil ialah jenis kertas dinding baharu. Mereka ciri yang membezakan terdiri daripada struktur dua lapisan, yang diperbuat daripada lapisan bawah bukan tenunan atau kertas, dan lapisan atas hiasan polivinil klorida. AT tujuan hiasan lapisan atas selalunya boleh dibuat dengan timbul atau corak individu. Polivinil klorida bukan tenunan adalah bahan yang mempunyai rintangan yang sangat tinggi terhadap keadaan suhu, kelembapan…


Teknologi pemanasan bawah lantai telah wujud sejak sekian lama. Tetapi hanya hari ini ia tersedia untuk orang awam. Terdapat dua teknologi untuk pemanasan bawah lantai - elektrik, dikuasakan oleh sesalur kuasa, dan air, yang dikuasakan oleh pemanasan pusat. Kaedah ini pemanasan adalah benar-benar selamat, dan memerlukan kos minimum gas atau elektrik, supaya suhu yang diperlukan ditetapkan di dalam bilik. Apabila pemanasan bawah lantai dipasang, di dalam ...


“Cahaya saya, cermin, beritahu saya, beritahu seluruh kebenaran. Adakah saya di dunia ... ”, dan seterusnya. Garis-garis ini telah biasa kepada semua orang sejak zaman kanak-kanak, tetapi di sini kita tidak akan bercakap tentang dunia yang indah cerita puitis, tetapi tentang cermin. Sudah lama berlalu apabila cermin dianggap sebagai barang yang sangat berharga, dan orang yang sangat kaya dan kaya boleh memilikinya. bersama…


Tempat terbaik untuk penggunaan hijau dan warnanya - sudah pasti bilik tidur. Kertas dinding hijau pucat, linen katil hijau yang halus akan menenangkan saraf, memberi rehat kepada mata dan hanya membuat anda tidur. Bahagian dalam bilik tidur boleh dicairkan ombak laut". Kombinasi yang hebat. Dan doktor tidak ketinggalan. Pada pendapat mereka, warna hijau menakluki premis kediaman dan perindustrian kerana kekurangan warna semula jadi ...

Masa membaca: 3 minit

Terdapat teknologi yang hebat, berkat bahan itu mengubah sifatnya secara literal kepada sebaliknya. Hasil daripada satu transformasi sedemikian, kaca yang rapuh dan nyaring bertukar menjadi bahan lembut dengan kualiti baru yang menakjubkan. Ini adalah apa yang dipanggil gentian kaca.

Pengeluaran

Gentian kaca adalah bahan teknikal, yang diperolehi daripada benang gentian kaca yang diresapi dengan apa yang dipanggil agen minyak - emulsi yang mengandungi parafin. Pengeluaran dalam permintaan ekonomi negara fabrik teknikal sentiasa dikawal oleh piawaian negeri. Gentian kaca tidak terkecuali, ia dihasilkan mengikut ketat GOST 19907-83.

Mari kita lihat lebih dekat apa itu, gentian kaca? Bahan mentah untuk bahan tersebut ialah kaca silikat yang mengandungi aluminium dan boron. Ia dicairkan dalam relau khas dan ditekan melalui lubang mati yang paling nipis. Gentian yang terhasil adalah lembut, elastik dan terutamanya nipis. Diameternya selalunya lebih kecil daripada rambut manusia dan berkisar antara 3 hingga 100 mikrometer. Mereka sangat ringan, contohnya, berat 1 m 2 gentian kaca E3 / 2-100 hanya 120 g. Pada masa yang sama, mereka mempunyai kekuatan yang luar biasa. Panjang gentiannya, iaitu 20 kilometer, juga menarik perhatian.

Benang yang dipintal dengan ketat dililit pada gelendong dan dihantar untuk diproses selanjutnya ke alat tenun ulang-alik atau tanpa ulang-alik, di mana cara yang berbeza tenunan dan gentian kaca dicipta.

Gentian bahan tenunan disambungkan kepada beberapa utas. Gentian kaca bukan tenunan tidak mempunyai berkas seperti itu: benang diletakkan satu demi satu.

Sifat gentian kaca

Bahan ini mempunyai kualiti paradoks untuk tisu.

  • Mudah terbakar dan tidak mudah terbakar. Gentian kaca tahan pendedahan jangka pendek kepada nyalaan terbuka.
  • Ketulenan ekologi dan tidak toksik mutlak.
  • Kelalaian kimia dan biologi. Produk tahan rawatan dengan alkali dan asid, ia tidak reput dan bukan substrat nutrien untuk mikroorganisma.
  • Kekebalan kepada sinaran ultraungu.
  • Kekuatan yang tiada tandingan, melebihi dawai keluli.
  • Ketahanan yang tidak mengenal persaingan.
  • Ketiadaan fenomena seperti haus mekanikal dan kakisan.

Jenis bahan dan kegunaannya

Gred gentian kaca berbeza dalam rintangan kepada hentaman bahan kimia dan beban yang tinggi. Sifat bahan banyak dipengaruhi oleh kaedah menganyam benang. Sebagai contoh, fabrik penebat elektrik dicipta oleh tenunan linen, struktur - linen dan satin, dan fabrik penapisan - juga dengan kaedah twill. Jadi bahannya adalah jenis berikut:

  • Struktur - yang paling popular, ia digunakan untuk tetulang gentian kaca dan untuk pengeluaran struktur yang boleh dipercayai dalam industri automotif, penerbangan dan pembinaan kapal.
  • Roving - bahan terbaik untuk bahan bumbung kaca. (Roving ialah untaian gentian kaca yang rata, yang diperoleh dengan menyambung beberapa utas.) Ia juga digunakan untuk membuat badan kapal layar, bot, kereta dan bahagian pesawat.
  • Penebat - dalam permintaan dalam pembuatan haba atau kalis air.
  • Penebat elektrik - gentian kaca yang kurang popular. Ia pergi ke pengeluaran papan litar bercetak, dielektrik palsu, serta penebat elektrik paip haba.
  • Basalt - menahan suhu sehingga +700 ° C.
  • Kain silika adalah fabrik yang paling tahan panas yang boleh menahan sehingga +1200 ° C. Ia digunakan sebagai selimut semasa mengimpal, ia digunakan untuk menjahit perlindungan pertolongan cemas sekiranya berlaku kebakaran.

Aplikasi lain

Sebagai tambahan kepada kawasan ini, gentian kaca digunakan untuk mengeluarkan bahan bumbung: lebih murah licin dan tidak berubah bentuk, tetapi bingkai lebih mahal.

Digunakan untuk penebat dan kalis air rumah, saluran paip dan kereta.

Fabrik gentian kaca digunakan untuk membuat bahagian untuk radas dan alatan mesin yang unik dari segi kekuatan dan konfigurasi.

Pada tahun 1970-an, gentian kaca berwarna bahkan digunakan untuk menghiasi bahagian dalam. Kemudian mereka sangat langsir bergaya, tudung lampu dan lampu lantai daripada fabrik ini.

Ketidakterbakaran bahan adalah asas untuk penggunaan gentian kaca dalam beberapa industri mudah terbakar hari ini.

Ciri Kitar Semula

Gentian kaca adalah bahan bukan toksik yang boleh dilupuskan seperti yang lain sampah pembinaan. Walau bagaimanapun, apabila ia dihancurkan, banyak mikropartikel masuk ke udara, yang boleh menyebabkan kegatalan pada kulit, memasuki saluran pernafasan dan membahayakan kesihatan. Apabila melupuskan bahan kaca, peraturan tertentu mesti dipatuhi.

  • Bekerja dengan sarung tangan dan topeng.
  • Hidupkan pengudaraan ekzos.
  • Minimumkan bilangan pemotongan.
  • Basahkan kain semasa mengisar.
  • Bahan yang dibuang mesti disimpan dalam beg bertutup dan tempat kerja memerlukan pembersihan yang tepat pada masanya dan menyeluruh.

ini bahan yang luar biasa hari ini telah menjadi sebahagian daripada kehidupan kita. Sama ada kita mengembara dengan kereta api, terbang dengan kapal terbang, mengembara dengan kereta, atau melayari lautan di atas kapal persiaran, kita dikelilingi oleh objek yang diperbuat daripada gentian kaca atau gentian kaca. Produk yang ringan, boleh dipercayai, mesra alam menjadikan kehidupan lebih estetik dan selesa serta planet kita lebih bersih.

Kekuatan monofilamen kaca L dan kaca S ialah 3.4 dan 4.5 GPa, masing-masing. Sisihan piawai adalah lebih kurang ±10%. Nilai yang diberikan adalah purata bagi sejumlah besar ukuran individu. Taburan nilai kekuatan dalam ukuran ini biasanya mengikut histogram (Rajah 16.1) yang disusun oleh Owens-Corning Fiberglass. Nilai yang diperoleh meliputi julat dari hampir sifar (di bahagian bawah histogram) hingga menghampiri had teori 10.3 ... 13.8 GPa (di bahagian atas). Sebab penyebaran yang begitu luas adalah kehadiran kecacatan pada gentian dan kesannya pelbagai faktor persekitaran. Kelembapan adalah faktor utama. Kelembapan atmosfera bertindak pada tempat yang rosak dalam gentian, terutamanya apabila ia dalam keadaan tertekan, yang membawa kepada pertumbuhan

Keretakan dan pemusnahan terakhir gentian. Mekanisme kakisan tegasan ini berlaku dalam kedua-dua penilaian keletihan statik dan ujian tegangan. Keretakan dalam gentian berkembang daripada kecacatan permukaan yang besar yang berlaku semasa proses lukisan atau semasa pengeluaran rovings berikutnya daripada gentian, serta dari pitting permukaan yang agak kecil, yang mungkin telah terbentuk semasa lukisan atau dibangunkan di bawah tindakan kakisan di bawah memuatkan atau tanpanya. Dalam gentian kaca, sebagai tambahan, mungkin terdapat sinki dalaman.

Keputusan ujian tegangan untuk helai atau berkas gentian adalah kira-kira 20% lebih rendah daripada nilai purata untuk monofilamen. Selepas pecah gentian individu dalam berkas, gentian yang tinggal menanggung beban yang besar. Akibatnya, kekuatan akhir berkurangan. Malah, kekuatan untai boleh dikira dengan ketepatan yang tinggi daripada keluk pengagihan kekuatan monofilamen. Ketegangan gentian yang tidak sama rata dalam untaian boleh ubah bentuk menghasilkan kesan patah progresif yang serupa.

Menurut syarikat gentian kaca, rovings dengan sejumlah besar hujung tunggal (helai tunggal), tetapi biasanya tidak lebih daripada 60, mempunyai kekuatan khusus yang sama seperti rovings dengan hujung tunggal (dalam bentuk bundle). Kesimpulan sedemikian adalah berdasarkan andaian bahawa apabila helai individu disambungkan dalam jelajah, penyebaran sifat mekanikal tidak meningkat dengan ketara.

Diameter monofilamen adalah parameter lain yang mempengaruhi kekuatan tegangannya. Dalam eksperimen yang dijalankan di bawah keadaan terkawal ketat, ia menunjukkan bahawa kekuatan monofilamen tidak berkurangan dengan peningkatan diameter kepada dimensi maksimum untuk gentian industri. Walau bagaimanapun, untuk tujuan praktikal, agak jelas bahawa kekuatan gentian diameter besar adalah lebih rendah daripada gentian diameter lebih kecil. Nilai kekuatan yang dibenarkan dikawal oleh spesifikasi ketenteraan і?-60346 untuk roving yang digunakan untuk penggulungan. Nilai minimum untuk roving yang diperbuat daripada gentian kaca L dengan diameter G (0.09 ... 0.010 mm) ialah 1.93 GPa. Untuk gentian diameter yang lebih besar, iaitu, sehingga berkaliber T (0.023 ... 0.024 mm), nilai maksimum kekuatan tegangan yang dibenarkan ialah 1.38 GPa.

Kekuatan gentian juga bergantung kepada kaedah ujian komposit yang diawet. Walaupun mengekalkan gentian dalam keadaan lurus dan beban seragamnya, kekuatan komposit satu arah tidak lebih rendah atau lebih tinggi daripada kekuatan benang. Apabila menguji gentian menggunakan kaedah "cincin NOL", kekuatannya boleh mencapai 2.76 ... 3.1 GPa. Sebaliknya, dengan lilitan produk yang lebih tebal saiz yang lebih besar kekuatan maksimum tidak melebihi 2.07 GPa. Nilai kekuatan untuk struktur sedemikian adalah lebih rendah kerana beberapa sebab: kerosakan gentian semasa penggulungan; salah jajaran atau penyelarasan yang lemah; tidak sama rata - 202
mengukur ketegangan lapisan semasa penggulungan; perubahan voltan semasa peralihan dari lapisan dalam ke luar; kemunculan tegasan tempatan rawak.

Kesimpulan umum ialah apabila menentukan kekuatan bahan untuk analisis struktur, komposit harus diuji, bukan gentian itu sendiri. Perbandingan dengan data yang diperoleh semasa ujian helai menunjukkan keberkesanan kaedah pengeluarannya. Analisis tegasan terperinci diperlukan untuk menentukan tegasan sebenar gentian pada masa kegagalan.

Apa lagi yang perlu dibaca