aktualności

Włókno szklane to doskonały materiał spośród nieorganicznych materiałów niemetalicznych. Jego liczne zalety to dobra izolacja, odporność na ciepło, odporność na korozję i wysoka wytrzymałość mechaniczna. Wadą jest kruchość i niska odporność na zużycie. Włókno szklane lub odpadowe jest przetwarzane na surowiec poprzez topienie w wysokiej temperaturze, ciągnienie, nawijanie, tkanie i inne procesy, uzyskując średnicę monofilamentu od kilku mikronów do ponad 20 mikronów, co odpowiada włosowi 1/20-1/5. Każda wiązka włókien składa się z setek, a nawet tysięcy monofilamentów wykonanych z surowego jedwabiu.Włókno szklanejest zwykle stosowany jako materiał wzmacniający w materiałach kompozytowych, materiałach elektroizolacyjnych i materiałach termoizolacyjnych, płytkach drukowanych i innych dziedzinach gospodarki narodowej.
1. Właściwości fizyczne włókna szklanego
Temperatura topnienia 680 ℃
Temperatura wrzenia 1000 ℃
Gęstość 2,4-2,7 g/cm³

2. Skład chemiczny
Głównymi składnikami są krzemionka, tlenek glinu, tlenek wapnia, tlenek boru, tlenek magnezu, tlenek sodu itp. W zależności od zawartości alkaliów w szkle można je podzielić na włókna szklane niealkaliczne (tlenek sodu 0% do 2%, jest szkłem borokrzemianowym glinu), włókno szklane o średniej alkaliczności (tlenek sodu 8% do 12%, jest szkłem sodowo-wapniowo-krzemianowym zawierającym bor lub bez boru) i włókno szklane o wysokiej alkaliczności (tlenek sodu 13% lub więcej, jest szkłem sodowo-wapniowo-krzemianowym). ).

3. Surowce i ich zastosowania
Włókno szklane jest bardziej odporne na wysokie temperatury niż włókna organiczne, niepalne, antykorozyjne, zapewnia izolację termiczną i akustyczną, wysoką wytrzymałość na rozciąganie i dobrą izolację elektryczną. Jest jednak kruche i ma słabą odporność na ścieranie. Włókno szklane, stosowane w produkcji wzmocnionych tworzyw sztucznych lub gumy, jako materiał wzmacniający, ma następujące właściwości, które sprawiają, że jest ono znacznie bardziej przydatne niż inne rodzaje włókien. Ponadto, jego szybkość rozwoju znacznie przewyższa jego właściwości wymienione poniżej:
(1) Wysoka wytrzymałość na rozciąganie, małe wydłużenie (3%).
(2) Wysoki współczynnik sprężystości, dobra sztywność.
(3) Wydłużenie w granicach sprężystości i dużej wytrzymałości na rozciąganie, aby absorbować energię uderzenia.
(4) Włókno nieorganiczne, niepalne, dobra odporność chemiczna.
(5) Mała absorpcja wody.
(6) Dobra stabilność wagi i odporność na ciepło.
(7) Dobra przetwarzalność, można z niego wytwarzać pasma, wiązki, filce, tkaniny i inne różne formy produktów.
(8) Produkty przezroczyste mogą przepuszczać światło.
(9) Zakończono prace nad opracowaniem środka do obróbki powierzchni o dobrej przyczepności do żywicy.
(10) Niedrogie.
(11) Nie jest łatwy do spalenia i w wysokiej temperaturze można go stopić w szklane kulki.
Włókno szklane, ze względu na kształt i długość, można podzielić na włókna ciągłe, włókna o stałej długości i wełnę szklaną; ze względu na skład szkła można podzielić je na włókno niealkaliczne, odporne na działanie chemikaliów, wysokoalkaliczne, alkaliczne, o wysokiej wytrzymałości, o wysokim module sprężystości i odporne na działanie alkaliów (antyalkaliczne) i tak dalej.

4. Główne surowce do produkcjiwłókno szklane
Obecnie głównymi surowcami do krajowej produkcji włókna szklanego są piasek kwarcowy, tlenek glinu i chloryt, wapień, dolomit, kwas borowy, soda kalcynowana, mangan, fluoryt itp.

5. metody produkcji
Można je podzielić na dwie kategorie: pierwsza składa się z włókien szklanych przetworzonych bezpośrednio na stopione szkło;
Stopione szkło powstaje najpierw z kulek lub prętów szklanych o średnicy 20 mm, a następnie jest przetapiane na różne sposoby w celu uzyskania bardzo cienkich włókien o średnicy 3 ~ 80 μm.
Za pomocą płyty ze stopu platyny metodą ciągnienia mechanicznego wyciąga się nieskończoną długość włókna, znanego jako ciągłe włókno szklane, powszechnie znane jako włókno długie.
Za pomocą wałka lub strumienia powietrza wykonanego z włókien nieciągłych, znanych jako włókna szklane o stałej długości, powszechnie nazywane włóknami krótkimi.

6, klasyfikacja włókna szklanego
Włókno szklane ze względu na skład, charakter i zastosowanie dzieli się na różne poziomy.
Zgodnie z normami dotyczącymi poziomu przepisów, włókno szklane klasy E jest najczęściej stosowanym materiałem, szeroko stosowanym w materiałach do izolacji elektrycznej;
Klasa S dla włókien specjalnych.
Produkcja włókna szklanego przy użyciu szkła różni się od produkcji innych wyrobów szklanych.
Skład włókna szklanego dostępnego na rynku międzynarodowym przedstawia się następująco:

(1) Szkło E
Znane również jako szkło bezalkaliczne, jest szkłem borokrzemianowym. Obecnie jest to jeden z najpowszechniej stosowanych rodzajów włókna szklanego, charakteryzujący się dobrą izolacyjnością elektryczną i właściwościami mechanicznymi. Jest szeroko stosowane w produkcji izolacji elektrycznej z włókna szklanego, a także w dużych ilościach do produkcji włókna szklanego do produkcji tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym. Jego wadą jest podatność na erozję pod wpływem kwasów nieorganicznych, dlatego nie nadaje się do stosowania w środowisku kwaśnym.

(2) szkło C
Znane również jako szkło średnioalkaliczne, które charakteryzuje się odpornością chemiczną, zwłaszcza odpornością na kwasy, lepszą niż szkło alkaliczne, ale właściwości elektryczne są słabe, a wytrzymałość mechaniczna jest niższa o 10% do 20% niż włókna szkła alkalicznego. Zazwyczaj zagraniczne włókna szkła średnioalkalicznego zawierają pewną ilość dwutlenku boru, a chińskie włókna szkła średnioalkalicznego są całkowicie wolne od boru. Za granicą włókno szklane średnioalkaliczne jest używane tylko do produkcji odpornych na korozję produktów z włókna szklanego, takich jak maty powierzchniowe z włókna szklanego itp., a także do ulepszania materiałów dachowych z papy. W naszym kraju włókno szklane średnioalkaliczne stanowi znaczną część produkcji włókien szklanych (60%). Jest szeroko stosowane w uszlachetnianiu tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym, a także w tkaninach filtracyjnych, tkaninach opakowaniowych itp. Ze względu na niższą cenę niż włókna szklane niealkaliczne i silniejszą przewagę konkurencyjną.

(3) Włókno szklane o wysokiej wytrzymałości
Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i wysokim modułem sprężystości. Wytrzymałość pojedynczego włókna na rozciąganie wynosi 2800 MPa, czyli o około 25% więcej niż wytrzymałość na rozciąganie włókna szklanego bezalkalicznego, a moduł sprężystości 86 000 MPa, czyli więcej niż włókna szklanego typu E. Produkty z włókna szklanego FRP produkowane z tego materiału są wykorzystywane głównie w wojsku, kosmosie, w pancerzach kuloodpornych i sprzęcie sportowym. Jednak ze względu na wysoką cenę, obecnie nie jest możliwe jego wykorzystanie w sektorze cywilnym, a światowa produkcja wynosi zaledwie kilka tysięcy ton.

(4)Włókno szklane AR
Znane również jako włókno szklane odporne na działanie alkaliów, włókno szklane odporne na działanie alkaliów to materiał wzmacniający z betonu (cementu) wzmocnionego włóknem szklanym (GRC), składający się w 100% z włókien nieorganicznych. W nienośnych komponentach cementowych stanowi idealny zamiennik stali i azbestu. Włókno szklane odporne na działanie alkaliów charakteryzuje się dobrą odpornością na działanie alkaliów, skutecznie przeciwdziała erozji spowodowanej obecnością substancji alkalicznych w cemencie, mocnym chwytem, modułem sprężystości, odpornością na uderzenia, bardzo wysoką wytrzymałością na rozciąganie i zginanie, jest niepalne, mrozoodporne, odporne na zmiany temperatury i wilgotności, odporne na pękanie, doskonałą odpornością na przesiąkanie, o solidnej konstrukcji, łatwe do formowania itp. Włókno szklane odporne na działanie alkaliów to nowy rodzaj materiału wzmacniającego, szeroko stosowany w wysokowydajnym betonie zbrojonym (cementu). Zielony materiał wzmacniający.

(5) Szklanka
Znane również jako szkło wysokoalkaliczne, jest typowym szkłem krzemianowo-sodowym ze względu na słabą odporność na wodę, rzadko stosowanym w produkcji włókna szklanego.

(6) Szkło E-CR
Szkło E-CR to rodzaj ulepszonego szkła bezboru i alkaliów, wykorzystywanego do produkcji włókna szklanego o dobrej odporności na kwasy i wodę. Jego odporność na wodę jest 7-8 razy lepsza niż włókna szklanego bezalkalicznego, a odporność na kwasy jest również znacznie lepsza niż włókna szklanego średnioalkalicznego. Jest to nowa odmiana opracowana do rur podziemnych i zbiorników magazynowych.

(7) Szkło D
Znane jest również jako szkło o niskiej dielektryczności. Służy do produkcji włókien szklanych o niskiej dielektryczności i dobrej wytrzymałości dielektrycznej.
Oprócz wyżej wymienionych elementów z włókna szklanego, obecnie dostępna jest nowawłókno szklane bez alkaliów, jest całkowicie wolny od boru, co pozwala na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska, ale jego właściwości izolacyjne i mechaniczne są podobne do tradycyjnego szkła typu E.
Istnieje również podwójna kompozycja włókien szklanych, która została wykorzystana w produkcji wełny szklanej, a materiał wzmacniający z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym ma również potencjał. Ponadto dostępne są włókna szklane bez fluoru, opracowane z myślą o wymaganiach środowiskowych, oraz ulepszone włókna szklane bez alkaliów.

7. identyfikacja włókna szklanego o wysokiej zawartości alkaliów
Test polega na włożeniu włókna do wrzącej wody i gotowaniu przez 6-7 godzin. Jeśli jest to włókno szklane o wysokiej zawartości alkaliów, po ugotowaniu wody osnowa i wątek włókna stają się luźne.

8. Istnieją dwa rodzaje procesu produkcji włókna szklanego
a) Formowanie dwukrotne – metoda ciągnienia w tyglu;
b) Formowanie jednorazowe – metoda ciągnienia w piecu basenowym.
Metoda ciągnienia w tyglu, polegająca na najpierw wysokotemperaturowym topieniu surowców szklanych z kulek szklanych, a następnie drugim topieniu kulek szklanych, szybkim ciągnieniu włókien szklanych. Proces ten charakteryzuje się wysokim zużyciem energii, niestabilnością procesu formowania, niską wydajnością pracy i innymi wadami, które są zasadniczo eliminowane przez dużych producentów włókna szklanego.

9. TypoweWłókno szklaneProces
Metoda ciągnienia w piecu basenowym polega na stopieniu chlorytu i innych surowców do postaci roztworu szklanego, z pominięciem pęcherzyków powietrza, transportowanych do porowatej płyty przeciekowej. Szybkie ciągnienie prowadzi do powstania włókna szklanego. Piec może być podłączony do setek paneli wieloma ścieżkami, umożliwiając jednoczesną produkcję. Proces ten jest prosty, energooszczędny, zapewnia stabilne formowanie, wysoką wydajność i wysoką wydajność, co ułatwia w pełni zautomatyzowaną produkcję na dużą skalę i stał się głównym nurtem międzynarodowego procesu produkcyjnego, a produkcja włókna szklanego stanowi ponad 90% globalnej produkcji.