Glassfiber er et teknisk materiale. Egenskaper, bruksområde og pris på glassfiber

GLASSFIBER(glassfiber), støpt av smelte. inorg. glass Det er kontinuerlige glassfibre - komplekse glasstråder med en lengde på 20 km (eller mer), med en diameter på 3-50 mikron, og stapelglassfiber - med en lengde på 1-50 cm, med en fiberdiameter på 0,1- 20 mikron.

Kvittering. Kontinuerlig glassfiber oppnås ved spunbonding av en bunt tynne fibre fra en smelte. glasssmelting med påfølgende trekking, oljing og vikling av kompleks tråd på en undertråd ved høye (10-100 m/s) lineære hastigheter. Stapelglassfiber dannes ved å bryte en smeltet strøm. glass etter å ha gått ut av dysen, ved bruk av varme eller andre metoder. Det oppnås også ved å kutte komplekse tråder.

Kontinuerlige glassfibre brukes til å lage vridd filamenttråder, ensrettede bånd og bunter. Komplekse glassfilamenter kjennetegnes ved glasssammensetning, gjennomsnittlig fiberdiameter (3-15 mikron eller mer), antall filamenter (50-800) og vridning. Tvinnet tråd brukes til å lage nett og bånd på vevemaskiner. Glass kjennetegnes av typen vev (ren, twill, sateng, etc.) og tetthet (antall tråder per 1 cm varp og veft). Deres bredde varierer mellom 500-1200 mm, tykkelse - 0,017-25 mm, vekt 1 m 2 - 25-5000 g Seler og bånd oppnås ved å koble 10-60 komplekse tråder. Stiftende glassfibre og tråder kuttet fra spoler (lengde 0,3-0,6 m) brukes til fremstilling av glassull, lerreter, matter og plater. Lerreter laget av oppkuttet glassfiber eller kontinuerlige tråder, vanligvis harpiks eller pels. fastvare

Sammensetningen og egenskapene til glassfiber bestemmes av sammensetningen og egenskapene til det fiberdannende glasset det er laget av.

Avhengig av sammensetningen skilles flere. merker av slikt glass (tabell 1). A-glass kalles også soda-lime glass, C-glass er natriumborosilikat, E-glass er aluminiumborosilikat, S-glass er magnesiumaluminosilikat. Naib. viktige egenskaper

glassfiber er gitt i tabell. 2.

Ved kortvarig belastning oppfører glassfiber seg nesten som en elastisk, sprø kropp, som adlyder til den går i stykker. For lang varighet under påvirkning av belastning observeres en økning i elastisk ettervirkning, avhengig av sammensetningen av glasset og . Når fiberdiameteren øker, øker og avtar motstanden mot bøyning og vridning når den strekkes. I det våte, inn og inn vannløsninger Det overflateaktive stoffet i glassfiber reduseres med 50-60 %, men gjenopprettes delvis etterpå.

Fibre er hentet fra svært alkalisk A-glass, som er mindre motstandsdyktig mot, enn fibre fra E-glass, men motstandsdyktig mot påvirkning av.

Høyere kjemikalie C-glass gir holdbarhet sammenlignet med A-glass. Vekttapet av fibre fra slike glass under bearbeiding er 0,02-0,05 g/m, og ved bearbeiding med alkaliske løsninger er det 0,3-2,5 g/m.

S-glassfibre har maks. høyt og høyere .

Avhengig av tykkelsen; tetthet av vev og type overflatebehandling glass kan ha høye verdier

koeffisient lysoverføring (opptil 64%), lydabsorpsjon (opptil 90% ved frekvenser 500-2000 Hz), refleksjon (opptil 80%). Søknad.

Glassfibre tjener som strukturell, elektrisk, lyd- og termisk isolasjon. materialer. De brukes i produksjon av filtermaterialer, glass etc. Som regel bearbeides A-glass til og brukes i form av matter og plater for lyd- og varmeisolering. Glassfibermaterialer har på grunn av deres høye effektivitet en lav koeffisient Alle glassfiber kan deles inn i to store klasser: billige fibre generell bruk og dyre fibre spesiell søknad

. Nesten 90 % av alle glassfibre som produseres i verden i dag er glassfiber av klasse E. Kravene til slike fibre er beskrevet i detalj, for eksempel i ASTM D578-98-standarden. De resterende 10 % prosentene er spesialfibre. De fleste merker av glassfiber får navnet sitt på grunn av deres spesifikke egenskaper:
- - lav elektrisk ledningsevne;
- - høy styrke;
- - høy alkalimotstand;
- - lav dielektrisk konstant;
‐ - - betydelig termisk motstand; C (kjemisk)
‐ - høy kjemisk motstand; M (modul)
‐ - høy elastisitet; A (alkali) – høyt innhold alkalimetaller

For elektrisk isolasjon brukes kun alkalifri (eller lavalkalisk) aluminosilikat- eller aluminiumborosilikatglassfiber. For strukturelle glassfiberplaster brukes som regel alkalifritt magnesiumaluminosilikat eller aluminiumborosilikatfiber. For glassfiberplast til ikke-kritiske formål kan også alkaliholdig glassfiber brukes.

De mekaniske egenskapene til glassfiber avhenger direkte av produksjonsmetoden, den kjemiske sammensetningen av glasset, temperatur og miljø. Kontinuerlige glassfibre laget av alkalifritt og kvhar størst styrke. Det økte innholdet av alkalier i det originale glasset reduserer styrken til glassfiber betydelig.

Tabell 1. Kjemisk sammensetning av noen glass for fremstilling av kontinuerlig fiber.

Tabell 2. Fysiske og mekaniske egenskaper til noen kvaliteter av glassfiber.

Glass E

Kjemisk sammensetning
I dag produseres det 2 typer E-glassfiber i verden I de fleste tilfeller inneholder E-glass 5-6 wt. % boroksid. Moderne miljøbestemmelser i USA og Europa forbyr utslipp av bor til atmosfæren. Samtidig er det kjent at under prosessen med glassdannelse, så vel som i etterfølgende glasssmelteprosesser, blir glassmassen utarmet i noen komponenter på grunn av deres fordampning. Av ladningskomponentene er de med størst volatilitet borsyre og dets salter, blyoksid, antimonoksid, selen og noen av dets forbindelser, samt klorider. Flyktigheten, beregnet for 1 % oksidinnhold i vanlige glass, er for individuelle oksider i masse. %: Na2O (fra Na2CO3) – 0,03, K2O (fra K2CO3) – 0,12, B2O3 – 0,15, ZnO – 0,04, PbO – 0,14, CaF2 – opp til 0,5. Dermed er moderne bedrifter tvunget til å installere dyre filtreringssystemer.

Som et alternativ er det mulig å få borfrie E-glass basert på SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO–MgO-systemet.

Glassfiber av kommersiell kvalitet produseres på grunnlag av SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO–MgO–B 2 O 3-systemet eller SiO 2 –Al 2 O 3 –CaO–B 2 O 3-systemet. Produkter basert på sistnevnte system inneholder som regel fortsatt liten mengde magnesiumoksid (opptil 0,6 vekt%), som skyldes egenskapene til råvarene som jeg bruker til å produsere glass.

Det er viktig å merke seg at den nøyaktige sammensetningen av glassfiber E kan avvike fra hverandre ikke bare blant forskjellige produsenter, men til og med blant forskjellige fabrikker i samme selskap. Dette skyldes først og fremst bedriftens geografiske plassering og, som en konsekvens, tilgjengeligheten av råvarer. I tillegg utøver ulike virksomheter ulik kontroll over teknologisk prosess og metoder for optimalisering.

Sammensetningen av borglassfiber og glassfiber uten boroksyd skiller seg betydelig fra hverandre. Silisiumoksidinnholdet i borholdige glass av klasse E er 52-56%. For glassfiber uten boroksid er silisiumoksidinnholdet noe høyere og ligger i området 59-61%. Aluminiumoksidinnholdet for begge glasstypene E er tett og utgjør 12-15 %. Kalsiumoksidinnholdet avviker også litt - 21-23%. Magnesiumoksidinnholdet i glass varierer mye. For glass oppnådd på basis av ternære systemer er det mindre enn 1%, og er en konsekvens av heterogeniteten til råvarene. Hvis ladningen inneholder dolomitt, kan magnesiumoksidinnholdet nå 3,5 %. Særpreget trekk Borfrie E-briller er økt innhold de inneholder titanoksid fra 0,5 til 1,5 %, mens innholdet i klassisk E-glass er i området 0,4-0,6 %.

Funksjoner for å motta
Temperaturen for å produsere fibre fra borholdig E-glass er 1140-1185 °C. Smeltepunktet er 1050-1064 smeltepunkt. I motsetning til det miljøvennlige motstykket, har borholdige E-glassfibre en 110 °C lavere produksjonstemperatur, som er 1250-1264 °C, og et smeltepunkt på 1146-1180 °C. Mykningstemperaturene for fibre basert på borholdige E-glass og E-glass uten boroksid er henholdsvis 830-860 °C og ca. 916 °C. En høyere temperatur for å produsere miljøvennlige glassfiber basert på E-glass fører til en økning i energiforbruket for deres produksjon, og som et resultat en økning i kostnadene.

Egenskaper
De mekaniske egenskapene til begge typer E-glassfibre er nesten like. Strekkfasthet er 3100-3800 MPa. Imidlertid er elastisitetsmodulen til fibre uten boroksid litt høyere (80-81 GPa) enn for konvensjonelle fibre (76-78 GPa). Hovedforskjellen mellom klasse E glassfiber uten bor er dens mer enn 7 ganger større syrebestandighet (eksponering for romtemperatur i 24 timer i 10 % svovelsyreløsning). Når det gjelder syrebestandighet, er disse fibrene nær kjemisk motstandsdyktige fibre basert på ECR-glass.

Tettheten av borholdige glassfibre er litt lavere (2,55 g/cm3) sammenlignet med dens miljøvennlige motpart (2,62 g/cm3). Tettheten til E-glass er høyere enn for andre glasstyper (med unntak av ECR-glass).

Når borinnholdet i slike glass øker, synker brytningsindeksen og lineær ekspansjonskoeffisient. Borfrie E-glass har en høyere dielektrisitetskonstant, som ved romtemperatur og en frekvens på 1 MHz er 7. Derfor brukes borholdige fibre oftere i produksjonen elektroniske tavler og inn romfartsindustrien. I den brede produksjonen av kompositter er ikke denne forskjellen så kritisk.

Glass S

Den kjemiske sammensetningen av glass under S-glass-merket ble først patentert av Owens Corning i 1968 (patent 3402055). Sammensetningen av dette glasset inkluderte 55-79,9 % SiO 2, 12,6-32 % Al 2 O 3, 4-20 % MgO. Opprettelsen av glassfiber av S-grad ble foranlediget av den raske utviklingen komposittmaterialer i USA på den tiden og, som en konsekvens, behovet for å lage glassfiber med høy styrke og elastisitetsmodul. For tiden produseres glass under dette merket på basis av SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO eller SiO 2 -A 2 O 3 -MgO-CaO-systemer. I unntakstilfeller tilsettes BeO 2 , TiO 2 og ZrO 2 til S-glass.

Funksjoner for å motta
På grunn av det høye innholdet av ildfaste oksider har S-glass en svært høy temperatur mykning 1015-1050 °C. Temperaturen for å skaffe fiber er tilsvarende høy - ca 1200 °C, som kan sammenlignes med AR glassfiber.

Egenskaper
Glassfiberklasse S har rekordverdier for styrke og elastisitetsmodul for denne klassen av materialer. De beste S-glass-produktene er på ingen måte dårligere i kvalitet enn karbonfiber, og brukes i likhet med sistnevnte hovedsakelig i romfartsfeltet. Styrken til fibre ved romtemperatur er 4500-4800 MPa, elastisitetsmodulen er 86-87 GPa, styrken til de beste prøvene av VMP-fiber er opptil 7000 MPa.

AR glass

Kjemisk sammensetning
På begynnelsen av 70-tallet utviklet og begynte det engelske selskapet Pilkington Brothers å produsere industriell skala høy zirkonium glassfiber Cemfil for sementforsterkning. Deretter ble dette merket overført til Saint-gobain, og for tiden er hovedprodusenten av glassfiber basert på AR-glass Owens Coning og det japanske selskapet Nippon elektrisk glass. Alkalibestandige glass produseres på grunnlag av ZrO 2 -SiO 2 -Na 2 O-systemet. Innholdet av dyrt zirkoniumoksid varierer mellom 15-23%. Siden smeltepunktet for rent zirkoniumoksid er ganske høyt (2715 C), tilsettes en betydelig mengde alkalimetaller til glasset, oftest Na2O 18-21%.

Funksjoner for å motta
Ildfaste forbindelser kompliserer fiberproduksjonsteknologien betydelig, i tillegg er zirkoniumholdige råvarer knappe og dyre for fremstilling av masseprodukter. Derfor er spørsmålet om å forbedre glasssammensetninger for sementforsterkning fortsatt relevant. Temperaturen for å produsere fibre fra AR-glass er 1280-1320 °C, smeltepunktet er 1180-1200 °C.

Egenskaper
Strekkfastheten til AR-glassfibre er ganske lav og er rundt 1500-1700 MPa. Elastisk modul 72-74 GPa. Disse fibrene er de tyngste blant alle typer glassfiber, deres tetthet er omtrent 2,7 g/cm3.

Siden hovedområdet for bruk av fibre basert på AR-glass er forsterkning av sement og betong, er hovedkarakteristikken til slike fibre deres motstand i et alkalisk miljø. Vekttapet etter koking i en mettet NaOH-løsning for fibre basert på AR-glass er 2-3%. Til sammenligning er den samme egenskapen for basaltfibre 6-7%.

ECR glass

Kjemisk sammensetning
For første gang begynte glassfiber under merket ECR-glass (i noen kilder er det angitt som kjemisk motstandsdyktig E-glass) å produseres i 1974. Dette glasset inneholder opptil 3 % TiO2 og opptil 3 % ZnO. Det er helt feil å kalle dette glasset en type E-glass, siden E-glass i henhold til internasjonale standarder ikke skal inneholde zirkoniumoksid i det hele tatt, og dessuten overstiger TiO2-innholdet i ECR-glass de nødvendige 1,5 % . Glassfiber basert på ECR-glass inneholder ikke boroksid, noe som har en positiv effekt på produksjonens miljøvennlighet. Ofte tilsettes opptil 3 % Li2O til ECR glassfiber.

Funksjoner for å motta
Titanoksid er en fluss, dets betydelige innhold fører til en merkbar reduksjon i viskositeten til glass og, som en konsekvens, temperaturen på fiberproduksjonen. Zirkoniumoksid har en positiv effekt på den kjemiske motstanden til glass. Spinnetemperaturen til ECR-glassfibre er omtrent 1218°C, som er lavere enn for E-glassfibre. Samtidig, for glass med høyt innhold av litiumoksid, er temperaturen for å oppnå fiber høyere enn for glassfiber E og er omtrent 1235 °C. Faktisk betyr dette at sinkoksid er en mer effektiv fluss enn boroksid, er også mer miljøvennlig og gir ekstra gunstige egenskaper glassfiber.

Egenskaper
ECR glassfiber er utviklet spesielt for bruk i aggressive miljøer, for eksempel er motstanden i sure miljøer 4-5 ganger høyere. Samtidig forblir styrken til disse fibrene på nivået til glassfiber E og er omtrent 2800-3000 MPa, elastisitetsmodulen er omtrent 80-83 GPa. Selv om smelting og fiberproduksjon fra ECR utføres på mer lave temperaturer kostnadene overstiger prisen på glassfiber E på grunn av tilstedeværelsen av dyre komponenter.

Glass D

Foreløpig er D-glassfibre mer en eksotikk enn et ekte produkt i glassfibermarkedet, da mange plateprodusenter velger å bruke alternative typer glassfiber i stedet. For eksempel har ultrarene kvartsfibre, E-glass hule fibre også lavere dielektriske egenskaper enn de vanlige E-glassfibrene. Imidlertid har kvartsfibre en lavere elastisitetsmodul, noe som er viktig i produksjon trykte kretskort, og hule fibre mister sine dielektriske egenskaper under forhold med høy luftfuktighet.

Kjemisk sammensetning
Elektronikkindustrien krever ofte materialer med svært lave dielektriske konstanter. De elektriske egenskapene til fibre bestemmes av slike egenskaper som volumresistivitet, overflatekonduktivitet, dielektrisk konstant og dielektrisk taptangens. I de fleste tilfeller, ved produksjon av kretskort, brukes E-glass som forsterkende fyllstoff, men reduksjonen i størrelsen på kretskort stiller økte krav til glassfiber. For å løse dette problemet ble glasssammensetninger av klasse D utviklet. Slike glass og fibre er basert på SiO2-B2O3-R2O-systemet. Innholdet av silisiumoksid i glass med lave dielektriske egenskaper når 74-75%, boroksid - opptil 20-26%. For å redusere produksjonstemperaturen tilsettes alkalimetalloksider (opptil 3%) til dette systemet. Noen ganger erstattes silisiumoksid delvis med aluminiumoksid (opptil 15%).

Egenskaper
Det høye innholdet av boroksid fører til en betydelig reduksjon i dielektrisitetskonstanten og dielektrisk taptangens i D-glass sammenlignet med E-glass.

Funksjoner for å motta
På grunn av høy kostnad D-glassfibre produseres i dag kun i små partier. I tillegg gjør deres høye innhold av boroksyd deres produksjonsprosess svært vanskelig, noe som er assosiert med den høye flyktigheten til denne komponenten under smelteprosessen av ladningen. Mykningstemperaturen til D-glass er 770 °C.

Kvartsglass

Kvartsfibre brukes i tilfeller der det kreves betydelig termisk motstand. Kvartsfibre med et SiO2-innhold på mindre enn 95 % (vanligvis kalt silikafibre) produseres ved syrebehandling av aluminiumborosilikatfiber, som er mye brukt til fremstilling av alkalifri fiber, og av natriumsilikat med ulike tilsetningsstoffer. Silikafibre oppnådd ved utlekking av fibre fra steiner, er ikke dårligere enn silikafibre produsert av industrien. Temperaturen for bruk av silikafibre er 1200 °C.

Ultrarene kvartsfibre (SiO2-innhold over 99%) produseres ved tørrspinning fra vandig løsning flytende glass. Slike fibre produseres under Silfa-merket og brukes til termisk beskyttelse. I USSR ble kvartsfibre produsert ved å bruke stangmetoden: ved å trekke en tråd fra en dråpe av den oppvarmede enden av en stang eller ved å blåse den resulterende dråpen med en acetylen-oksygen eller oksygen-hydrogen flamme. Produksjonen av kvartsfiber kan også utføres i to trinn: å produsere fibre med en diameter på 100-200 mikron, og deretter blåse dem med en strøm av varme gasser. Fibrene samles på en transportør og formes til enten matter eller rovings. Smeltepunktet til slike fibre er 1750 °C. Ved T = 1450-1500 °C oppstår sintring (deformasjon i fast fase), men uten mykning. I forhold langsiktig drift og varmeendringer, produkter laget av kvartsfiber er motstandsdyktige opp til T = 1200°C, over hvilke styrken reduseres på grunn av krystallisering. For tiden produseres slike fibre under merkene kvartstel og astrokvarts.

Egenskaper
Ultrarene silikafibre brukes hovedsakelig i romfartsindustrien i applikasjoner der det kreves høy varmebestandighet. Kombinerer høy termisk motstand, styrke og radiotransparens for ultrafiolett stråling og stråling med lengre bølgelengder, brukes slike fibre til å produsere flykåper.

Materialer brukt fra læremiddel"Glassfibre". S.I. Gutnikov, B.I. Lazoryak, Seleznev A.N.

Den mest populære på russisk marked er
glassfibermatte og stoff...

Glassfiber (eller glassfiber) er et moderne høyteknologisk materiale, som takket være sine unike ytelsesegenskaper har funnet bred anvendelse i hverdagen, i industri- og byggebransjen. For å oppnå sine opprinnelige egenskaper, er dette materialet blandet med spesielle polymerharpikser. Å jobbe med glassfiber krever visse innledende ferdigheter, men å lære de grunnleggende metodene er ikke vanskelig for noen.

Ytelsesegenskaper for glassfiber

Glassfiber er laget i form av et lerret som består av sammenflettede glassfibre (glassfibre). Selve trådene er laget av E-glass, som utmerker seg ved sine varmebestandige og brannbestandige egenskaper. I tillegg er glassfiber et miljøvennlig materiale. I byggefeltet brukes glassfiber vanligvis som et termisk og vanntettingslag i ulike kritiske strukturer. Ved hjelp av glassfiber kan du også bygge en forsterkende base under takbelegg. I konstruksjonen av tak brukes ofte rammeglassfiberstoff, i fremstillingen av hvilke uvridd tråder og roving brukes.

Hovedtyper av glassfiber

Moderne produksjonsteknologier for glassfiber gjør det mulig å lage flere typer av dette materialet. Hver type materiale er beregnet på et bestemt bruksområde og skiller seg betydelig fra andre typer i sine egenskaper.

Teksturert glassfibertape
brukes som varmebestandig isolator...

Elektrisk isolerende glassfiber. Denne typen Materialet brukes som varme- og elektrisk isolerende lag. Kan brukes til å lage ulike typer lett glassfiber.

Strukturell glassfiber. I kombinasjon med glassfiber danner det byggematerialer som har økt styrke og større slagstyrke.

Stoff basert på basaltfiber. Har utmerket varmeisolasjonsegenskaper. Brukes som et isolerende lag.

Silica fiberglass stoff. Dette materialet er en utmerket erstatning for asbest, i stand til å tåle temperaturer opp til 1800 grader. Slik glassfiber regnes som en helt miljøvennlig råvare, som ikke kan sies om asbest.

En rull med glassfiber (som veier ca. 40 kg)...

Bruksområder for glassfiber

Roving glassfiberstoff. På grunn av det brede temperaturområdet, brukes dette materialet oftest i ulike bransjer.

Det bør legges til at alle disse typer glassfiber har flere hovedkvaliteter som observeres i hver type av dette materialet. Slik ytelsesegenskaper er miljøvennlighet, kjemikaliebestandighet, holdbarhet og stor styrke. I tillegg har nesten alle typer glassfiber høye varmeisolasjonsegenskaper.

Hva visste de om glassfiber i forrige århundre? Video.

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

Grunnlaget for et boligbygg er veggene, så hovedkravene til dem er styrke kombinert med evnen til å holde på varmen. De vanligste materialene for å bygge vegger har vært stein, tre, murstein og betong i mange tiår og til og med århundrer. Betong brukes til å lage monolittiske strukturer ved å helle mørtel i flyttbar (eller permanent) forskaling. Avtagbar forskaling, venter på at betongen skal herde,...

Vinyltapet er en ny type tapet. Deres kjennetegn består av en to-lags struktur, som er laget av et ikke-vevd eller papir bunnlag, og et dekorativt topplag av polyvinylklorid. I dekorative formål topplag kan ofte lages med individuell preging eller design. Non-woven polyvinylklorid er et materiale med meget høy motstand mot temperaturforhold, fuktighet...

Oppvarmede gulvteknologier dukket opp for ganske lenge siden. Men først i dag er de tilgjengelige for massene. Det er to teknologier for gulvvarme - elektrisk, drevet av strømnettet, og vann, som går fra sentralvarme. Denne metoden oppvarming er helt trygt, det krever minimumskostnader gass ​​eller elektrisitet slik at nødvendig temperatur etableres i rommet. Når det legges oppvarmede gulv, vil rommet…

«Lyset mitt, speilet, fortell meg og rapporter hele sannheten. Er jeg i verden...", og så videre. Disse linjene er kjent for alle fra barndommen, men her skal vi ikke snakke om fantastisk verden poetiske fortellinger, men om speil. For lengst er tiden borte da et speil ble ansett som en veldig verdifull gjenstand, og veldig velstående og rike mennesker kunne ha det. Co...

Beste stedet For bruk av grønt og dets nyanser, er soverommet utvilsomt stedet å være. Blekgrønn tapet og delikat grønt sengetøy vil roe nervene dine, gi øynene hvile og rett og slett få deg til å sove. Soveromsinteriøret kan fortynnes" havbølge" En fantastisk kombinasjon. Og legene sto ikke til side. Etter deres mening, grønn erobrer bolig- og industrilokaler på grunn av mangel på naturlige blomster...

Lesetid: 3 minutter

Det er fantastiske teknologier takket være hvilke et stoff bokstavelig talt endrer egenskapene til det motsatte. Som et resultat av en slik transformasjon, blir skjørt og ringende glass til myk materie med nye, fantastiske kvaliteter. Dette er den såkalte glassfiberen.

Produksjon

Glassfiber er teknisk materiale, som er oppnådd fra glassfibertråder impregnert med det såkalte smøremiddelet - en emulsjon som inneholder parafin. Produksjon av etterspurt nasjonal økonomi tekniske stoffer er alltid regulert av statlige standarder. Glassfiberstoff er intet unntak det er produsert i strengt samsvar med GOST 19907-83.

La oss se nærmere på hva det er, glassfiber? Råmaterialet til materialet er silikatglass som inneholder aluminium og bor. Den smeltes i spesielle ovner og presses gjennom de tynneste formhullene. De resulterende fibrene er myke, elastiske og spesielt fine. Diameteren deres er ofte mye mindre enn et menneskehår og varierer fra 3 til 100 mikrometer. De er utrolig lette, for eksempel er vekten på 1 m 2 E3/2-100 glassfiber kun 120 g. Samtidig har de utrolig styrke. Lengden på fibrene er også imponerende, og utgjør 20 kilometer.

Tett vridde tråder vikles på spoler og sendes for videre bearbeiding til skyttel- eller skyttelløse vevstoler, der på ulike måter veving og glassfiber lages.

Fibrene i det vevde materialet er koblet til flere tråder. Ikke-vevd glassfiber har ikke slike bunter: trådene ligger en om gangen.

Egenskaper til glassfiber

Materialet har egenskaper som er paradoksale for tekstiler.

• Ikke-brennbar og ikke-brennbar. Glassfiberstoff tåler kortvarig eksponering for åpen ild.
• Miljøvennlig og absolutt giftfri.
• Kjemisk og biologisk treghet. Produktene tåler behandling med alkalier og syrer, de råtner ikke og er ikke et næringssubstrat for mikroorganismer.
• Immunitet mot ultrafiolette stråler.
• Uovertruffen styrke, som overgår den for ståltråd.
• Holdbarhet som ikke kjenner noen konkurranse.
• Fravær av slike fenomener som mekanisk slitasje og korrosjon.

Materietyper og deres bruk

Merker av glassfiber er forskjellige i forskjellig motstand mot støt kjemikalier og høy belastning. Egenskapene til materialet er i stor grad påvirket av måten trådene er vevd på. For eksempel lages elektriske isolerende stoffer ved bruk av vanlig veving, strukturelle stoffer ved bruk av vanlig og satengveving, og filtreringsstoffer ved bruk av kypermetoden. Så, materialet skjer følgende typer:

• Strukturelle er de mest populære de brukes til å forsterke glassfiber og til å produsere pålitelige strukturer i bil-, luftfarts- og skipsbyggingsindustrien.
• Roving er det beste materialet for glasstakpapp. (Roving er en flat tråd av glassfiber som produseres ved å skjøte flere tråder.) Skrogene til yachter, båter, biler og flydeler er også laget av dem.
• Isolering - etterspurt for produksjon av varme eller vanntetting.

• Elektrisk isolasjon – mindre populær glassfiber. Den brukes til produksjon av trykte kretskort, forede dielektriske stoffer, samt til elektrisk isolasjon av varmerør.
• Basalt - tåler temperaturer opp til +700 o C.
• Silica stoffer er de mest varmebestandige stoffene, tåler opptil +1200 o C. De brukes som tepper for sveising, og brukes til å lage første forsvarsutstyr i tilfelle brann.

Andre applikasjoner

I tillegg til de angitte områdene, brukes glassfiber til produksjon takmaterialer: billigere glatt og ikke-deformerende, men dyrere ramme.

Brukes til isolering og vanntetting av hus, rørledninger og biler.

Glassfiber brukes til å lage deler til apparater og maskiner som er unike i styrke og konfigurasjon.

På 1970-tallet ble farget glassfiber til og med brukt til å dekorere interiøret. Da var de veldig fasjonable gardiner, lampeskjermer og gulvlamper laget av dette stoffet.

Materialets ubrennbarhet tjener som grunnlag for bruk av glassfiber i enkelte brennbare industrier selv i dag.

Egenskaper ved resirkulering

Glassfiber er et ikke-giftig materiale som kan kastes som alle andre materialer. byggeavfall. Men når det knuses frigjøres mange mikropartikler i luften, som kan forårsake kløe på huden, komme inn i luftveiene og forårsake helseskader. Ved avhending av glassmaterialer må visse regler følges.

• Arbeid med hansker og masker.
• Slå på avtrekksventilasjon.
• Minimer antall kutt.
• Fukt kluten når du hakker.
• Resirkulert materiale skal oppbevares i forseglede poser og arbeidsplass krever rettidig og grundig rengjøring.

Dette uvanlig materiale i dag har blitt en integrert del av livene våre. Enten vi reiser med tog, flyr med fly, kjører bil eller seiler havet på et cruiseskip, er vi omgitt av gjenstander laget av glassfiber eller glassfiber. Lette, pålitelige, miljøvennlige produkter gjør livet mer estetisk tiltalende og komfortabelt, og planeten vår renere.

Monofilamentstyrken til £-glass og S-glass er henholdsvis 3,4 og 4,5 GPa. Standardavviket er omtrent ±10 %. Verdiene som er gitt er gjennomsnittsresultatet av et stort antall individuelle målinger. Fordelingen av styrkeverdier i disse målingene følger vanligvis et histogram (fig. 16.1) satt sammen av Owens-Corning Fiberglass. De oppnådde verdiene dekker området fra nær null (i den nedre delen av histogrammet) til de som nærmer seg den teoretiske grensen - 10,3 ... 13,8 GPa (i den øvre delen). Årsaken til denne store variasjonen er tilstedeværelsen av defekter i fibrene og effekten på dem ulike faktorer miljø. Hovedfaktoren er fuktighet. Atmosfærisk fuktighet påvirker defekte områder i fiberen, spesielt når den er i en stresset tilstand, noe som fører til vekst

Sprekker og endelig ødeleggelse av fiberen. Denne spenningskorrosjonsmekanismen er tydelig i vurderinger av både statisk og strekkutmatting. Sprekker i fiberen utvikles fra store overflatedefekter som oppstår under trekkprosessen eller ved påfølgende produksjon av fiberrovings, samt fra relativt små overflategroper som kan ha dannet seg under trekking eller utviklet seg under påvirkning av korrosjon med eller uten spenning. Glassfiber kan også ha indre hulrom.

Strekktestresultater for tråder eller fiberbunter er omtrent 20 % lavere enn gjennomsnittsverdiene for monofilament. Når individuelle fibre i en bunt er brutt, bærer de gjenværende fibrene en større belastning. Som et resultat reduseres den endelige styrken. Faktisk kan strengens styrke beregnes med høy nøyaktighet fra styrkefordelingskurven til monofilamentet. Den ulik strekk av fibrene i den deformerbare tråden gir en lignende progressiv svikteffekt.

I følge glassfiberselskaper har rovings med et stort antall individuelle ender (enkeltråd), men vanligvis ikke mer enn 60, omtrent samme spesifikke styrke som rovings med en enkelt ende (sleep). Denne konklusjonen er basert på antakelsen om at når individuelle tråder kobles til roving, øker ikke spredningen av mekaniske egenskaper vesentlig.

Diameteren til monofilamenter er en annen parameter som påvirker deres strekkfasthet. I forsøk utført under tett kontrollerte forhold ble det vist at styrken til monofilamentet ikke avtar når diameteren økes til maksimal størrelse for en industrifiber. For praktiske formål er det imidlertid ganske åpenbart at styrken til fibre med stor diameter er lavere enn for fibre med mindre diameter. Akseptable styrkeverdier er regulert av militærtekniske spesifikasjoner I?-60346 for roving som brukes til vikling. Minimumsverdi for roving laget av £-glassfibre med en diameter G (0,09 ... 0,010 mm) er 1,93 GPa. For fibre med større diameter, dvs. opp til kaliber T (0,023 ... 0,024 mm), er maksimalt tillatt strekkfasthet 1,38 GPa.

Fiberstyrken avhenger også av testmetoden som brukes til å teste herdede kompositter. Når fibrene holdes rette og belastes jevnt, er styrken til ensrettede kompositter ikke lavere eller enda høyere enn styrken til trådene. Når du tester fibre ved bruk av "NOL-ring"-metoden, kan deres styrke nå 2,76 ... 3,1 GPa. På den annen side med tykkere vikling av produkter større størrelse maksimal styrke ikke overstiger 2,07 GPa. Styrkeverdiene for slike strukturer er lavere av en rekke årsaker: skade på fibrene under vikling; feiljustering eller dårlig kollimering; ulik - 202
målt spenning av lag under vikling; endring i spenning ved flytting fra indre lag til utsiden; utseendet til tilfeldige lokale påkjenninger.

Den generelle konklusjonen er at når man skal bestemme styrken til et materiale for strukturanalyse, bør kompositten testes i stedet for selve fiberen. Sammenligning med data oppnådd ved testing av tråder indikerer effektiviteten til metoden for deres produksjon. Detaljert spenningsanalyse er nødvendig for å bestemme den sanne fiberspenningen ved svikt.