aktualności

Czym jest włókno szklane?

Włókno szklaneto nieorganiczny materiał niemetaliczny o doskonałych właściwościach. Występuje w szerokiej gamie rodzajów i oferuje takie zalety, jak dobra izolacja, wysoka odporność termiczna, wysoka odporność na korozję i wysoka wytrzymałość mechaniczna.

Włókno szklane jest wytwarzane z minerałów takich jak łupek mikowy, kaolin, wapień i piasek kwarcowy, w procesach obejmujących topienie w wysokiej temperaturze, ciągnienie, suszenie i nawijanie. Średnica pojedynczego włókna waha się od kilku do ponad dwudziestu mikrometrów, co odpowiada 1/20 do 1/5 grubości ludzkiego włosa.

Mówiąc prościej, włókno szklane to „ultracienkie włókna szklane” wyciągane ze szkła tak, aby były wielokrotnie cieńsze od ludzkiego włosa.

Rodzaje włókna szklanego

Ze względu na zawartość alkaliów w szkle, włókno szklane można podzielić na włókno bezalkaliczne (szkło E), włókno średnioalkaliczne (szkło C) oraz włókno wysokoalkaliczne. Spośród nich zdecydowanie najpopularniejsze jest włókno E, stanowiące ponad 95% całkowitej produkcji w branży.

Ze względu na zastosowanie można je podzielić na włókna szklane klasy elektronicznej i włókna szklane klasy przemysłowej.

Produkty z włókien szklanych klasy elektronicznej obejmują przede wszystkim przędzę elektroniczną i tkaninę elektroniczną, które są stosowane w płytkach drukowanych (PCB), laminatach pokrytych miedzią (CCL) oraz materiałach o wysokiej częstotliwości i dużej prędkości. Są one uważane za włókna szklane najwyższej jakości.

Włókna szklane klasy elektronicznej często klasyfikuje się na tkaniny pierwszej, drugiej i trzeciej generacji.

Tkaniny pierwszej generacji są wykonane głównie z tradycyjnych włókien szklanych typu E, charakteryzujących się dużą wszechstronnością i stosowanych w standardowych płytkach PCB oraz elektronice użytkowej.

Tkaniny drugiej generacji to tkaniny z włókien szklanych o niskiej dielektryczności i stratności (Low-Dk/Df), charakteryzujące się znacznie lepszymi właściwościami dielektrycznymi i stratnymi niż tkaniny pierwszej generacji, co przekłada się na stabilniejszą transmisję sygnału. Są one stosowane w płytkach PCB średniej i wysokiej klasy, serwerach średniej i wysokiej klasy, stacjach bazowych 5G/6G oraz elektronice samochodowej.

Im niższa stała dielektryczna (Dk), tym szybciej rozchodzi się sygnał elektryczny; im niższa strata dielektryczna (Df), tym mniejsza strata sygnału i mniejsze wydzielanie ciepła.

Tkanina trzeciej generacji to tkanina z włókien szklanych kwarcowych o ultraniskim współczynniku Dk/Df, znana również jako tkanina Q (Quartz). Jest stosowana w komunikacji o wysokiej częstotliwości i dużej szybkości, serwerach AI, aplikacjach RF o wysokiej częstotliwości oraz podłożach do opakowań wysokiej klasy, a obecnie jest podstawowym materiałem do podłoży elektronicznych wysokiej klasy.

Produkty z włókna szklanego klasy przemysłowej obejmują włókno rowingowe, cięte pasma, filc powierzchniowy, tkaninę tkaną, tkaninę jednokierunkową i wełnę szklaną, które są stosowane w łopatach turbin wiatrowych, materiałach budowlanych, samochodach i rurociągach.

W zależności od składu szkła, włókno szklane klasy przemysłowej można dodatkowo podzielić na:Szkło E (elektryczne), które jest najbardziej popularne; szkło C (chemiczne), które zapewnia doskonałą odporność na kwasy i jest stosowane w rurociągach chemicznych, zbiornikach magazynowych i podobnych zastosowaniach; szkło S (wysokiej wytrzymałości)/R (wzmacniające) stosowane w przemyśle lotniczym, butlach gazowych wysokociśnieniowych i zaawansowanych zastosowaniach w energetyce wiatrowej; oraz szkło HM (wysokiego modułu) stosowane w dużych łopatach turbin wiatrowych i podobnych zastosowaniach.

Obszary zastosowań włókna szklanego

Główne obszary zastosowań włókna szklanego i odpowiadające im udziały rynkowe przedstawiają się następująco: infrastruktura i materiały budowlane (25%), transport (24%), elektronika i elektryka (18%), energetyka i ochrona środowiska (14%), dobra konsumpcyjne (8%) i inne (11%) (w tym przemysł morski, lotniczy i medyczny).

Należą do nich obszary zastosowań o charakterze względnie cyklicznym (materiały budowlane, urządzenia przemysłowe itp.), a także nowe obszary zastosowań (lekka konstrukcja samochodów, 5G, energetyka wiatrowa, fotowoltaika), co oznacza, że ​​przemysł włókna szklanego charakteryzuje się zarówno cechami „cyklicznymi”, jak i „wzrostowymi”.

Dlaczego ceny rosną?

Ostatnio ceny włókien szklanych stale rosną, a niektóre produkty stają się wręcz deficytowe. Wynika to przede wszystkim ze zbieżności trzech kluczowych czynników: rosnącego popytu, sztywnych ograniczeń podaży i rosnących kosztów – tendencji odzwierciedlającej wzrost cen układów pamięci.

Po stronie popytu, gwałtowny wzrost w sektorach high-end stał się głównym motorem napędowym. Serwery AI napędzały gwałtowny wzrost popytu na wysokiej klasy układy elektroniczne, a zużycie włókien szklanych na płytkę PCB w pojedynczym serwerze AI przekraczało ponad dwukrotnie zużycie w przypadku serwera standardowego. Jednocześnie, trend w kierunku większych łopat turbin wiatrowych i redukcji masy pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii przyspiesza, dodatkowo zwiększając ogólny popyt w branży i tworząc sytuację charakteryzującą się „niedoborami produktów high-end i napiętą równowagą w zakresie produktów tradycyjnych”.

Po stronie podaży ograniczona elastyczność utrudnia nadążanie za wzrostem popytu.Producenci włókna szklanegoProaktywnie dostosowali swoje portfolio produktów, przestawiając tradycyjne moce produkcyjne w kierunku wysokomarżowej, specjalistycznej tkaniny z włókna szklanego, co doprowadziło do spadku podaży standardowej tkaniny elektronicznej. Co więcej, cykl dostaw podstawowego sprzętu wykorzystywanego w produkcji wysokiej klasy tkanin elektronicznych wynosi aż 18–24 miesiące, co uniemożliwia zastąpienie go w krótkim okresie. W połączeniu z niskim poziomem zapasów w branży, doprowadziło to do wyraźnej nierównowagi między podażą a popytem.

Po stronie kosztów, silna presja kosztowa zmusza firmy do podnoszenia cen. Cena platyny, podstawowego surowca, gwałtownie wzrosła, a jednocześnie wzrosły materiały pomocnicze, takie jak illit, co znacząco obniżyło marże zysku przedsiębiorstw. Podwyżki cen stały się nieuniknioną decyzją dla firm, aby utrzymać normalną działalność. Co więcej, spowolnienie w rozwoju mocy produkcyjnych w przemyśle dodatkowo sprzyja wzrostom cen.