novice

Steklena vlakna so odličen anorganski nekovinski material. Imajo številne prednosti, kot so dobra izolacija, toplotna odpornost, odpornost proti koroziji in visoka mehanska trdnost. Slabosti so krhkost in slaba odpornost proti obrabi. Steklena krogla ali odpadno steklo se s taljenjem, vlečenjem, navijanjem, tkanjem in drugimi postopki pri visoki temperaturi pretvori v monofilamente s premerom od nekaj mikronov do več kot 20 mikronov, kar ustreza 1/20-1/5 lasu. Vsak snop vlaken je sestavljen iz stotin ali celo tisoč monofilamentov surove svile.Steklena vlaknase običajno uporablja kot ojačitveni material v kompozitnih materialih, elektroizolacijskih materialih in toplotnoizolacijskih materialih, tiskanih vezjih in drugih področjih nacionalnega gospodarstva.
1, Fizikalne lastnosti steklenih vlaken
Tališče 680 ℃
Vrelišče 1000 ℃
Gostota 2,4–2,7 g/cm³

2, Kemijska sestava
Glavne sestavine so silicijev dioksid, aluminijev oksid, kalcijev oksid, borov oksid, magnezijev oksid, natrijev oksid itd. Glede na količino alkalij v steklu jih lahko razdelimo na nealkalna steklena vlakna (natrijev oksid 0 % do 2 %, je aluminijevo borosilikatno steklo), srednje alkalna steklena vlakna (natrijev oksid 8 % do 12 %, je natrijevo-kalcijevo silikatno steklo, ki vsebuje bor ali ga nima) in visoko alkalna steklena vlakna (natrijev oksid 13 % ali več, je natrijevo-kalcijevo silikatno steklo).

3, surovine in njihova uporaba
Steklena vlakna so v primerjavi z organskimi vlakni bolj odporna na visoke temperature, negorljiva, proti koroziji, toplotno in zvočno izolacijo, visoko natezno trdnost in dobro električno izolacijo. Vendar so krhka in slabo odporna proti obrabi. Uporabljajo se pri izdelavi ojačanih plastik ali ojačane gume. Steklena vlakna kot ojačitveni material imajo naslednje značilnosti, zaradi katerih se steklena vlakna uporabljajo veliko pogosteje kot druge vrste vlaken, saj se lahko razvijajo po hitrem postopku in so tudi precej pred drugimi značilnostmi, ki so navedene spodaj:
(1) Visoka natezna trdnost, majhen raztezek (3%).
(2) Visok koeficient elastičnosti, dobra togost.
(3) Raztezek znotraj meja elastičnosti in visoke natezne trdnosti, tako da absorbira energijo udarca.
(4) Anorganska vlakna, negorljiva, dobra kemična odpornost.
(5) Majhna absorpcija vode.
(6) Dobra stabilnost lestvice in toplotna odpornost.
(7) Dobra predelava, lahko se izdela v pramene, snope, filc, tkanine in druge različne oblike izdelkov.
(8) Prozorni izdelki lahko prepuščajo svetlobo.
(9) Razvoj sredstva za površinsko obdelavo z dobro adhezijo na smolo je zaključen.
(10) Poceni.
(11) Ni ga lahko zažgati in se pri visoki temperaturi lahko zlije v steklene kroglice.
Steklena vlakna se glede na obliko in dolžino delijo na neprekinjena vlakna, vlakna fiksne dolžine in stekleno volno; glede na sestavo stekla pa na nealkalna, kemično odporna, visoko alkalna, alkalna, visoko trdna, z visokim modulom elastičnosti in alkalno odporna (antialkalna) steklena vlakna itd.

4, glavne surovine za proizvodnjosteklena vlakna
Trenutno so glavne surovine za domačo proizvodnjo steklenih vlaken kremenčev pesek, aluminijev oksid in klorit, apnenec, dolomit, borova kislina, soda, mangan, fluorit in tako naprej.

5, proizvodne metode
Grobo razdeljeno v dve kategoriji: ena je narejena iz staljenega stekla neposredno v vlakna;
Razred staljenega stekla je najprej izdelan iz steklenih kroglic ali palic s premerom 20 mm, nato pa se na različne načine ponovno tali v zelo fina vlakna s premerom 3 ~ 80 μm.
Z metodo mehanskega vlečenja iz platinaste zlitine se vlakna raztezajo v neskončno dolžino, znana kot neprekinjena steklena vlakna, splošno znana kot dolga vlakna.
Skozi valj ali pretok zraka, izdelan iz diskontinuiranih vlaken, znanih kot steklena vlakna fiksne dolžine, splošno znana kot kratka vlakna.

6, klasifikacija steklenih vlaken
Steklena vlakna so glede na sestavo, naravo in uporabo razdeljena na različne ravni.
Glede na standardno raven določb so steklena vlakna razreda E najpogostejša uporaba, ki se pogosto uporablja v električnih izolacijskih materialih;
Razred S za posebna vlakna.
Proizvodnja steklenih vlaken s steklom se razlikuje od drugih steklenih izdelkov.
Mednarodno komercializirana sestava steklenih vlaken je naslednja:

(1) E-steklo
Znano tudi kot steklo brez alkalij, je borosilikatno steklo. Trenutno je ena najbolj razširjenih sestav steklenih vlaken, z dobrimi električnimi izolacijskimi in mehanskimi lastnostmi, ki se pogosto uporablja pri proizvodnji električne izolacije iz steklenih vlaken, v velikih količinah pa se uporablja tudi za proizvodnjo steklenih vlaken za plastiko, ojačano s steklenimi vlakni. Njegova pomanjkljivost je, da ga zlahka erodirajo anorganske kisline, zato ni primerno za uporabo v kislem okolju.

(2) C-steklo
Znano tudi kot srednje alkalno steklo, za katerega je značilna kemična odpornost, zlasti odpornost na kisline, je boljše kot pri alkalijskem steklu, vendar so električne lastnosti slabe in mehanska trdnost nižja od alkalijskih steklenih vlaken za 10 % do 20 %. Tuja srednje alkalna steklena vlakna običajno vsebujejo določeno količino borovega dioksida, kitajska srednje alkalna steklena vlakna pa so popolnoma brez bora. V tujini se srednje alkalno stekleno steklo uporablja le za proizvodnjo izdelkov iz steklenih vlaken, odpornih proti koroziji, na primer za proizvodnjo površinskih preprog iz steklenih vlaken itd., ki se uporabljajo tudi za izboljšanje asfaltnih strešnih materialov, medtem ko v naši državi srednje alkalno stekleno steklo predstavlja velik del proizvodnje steklenih vlaken (60 %), ki se pogosto uporablja za izboljšanje plastike, ojačane s steklenimi vlakni, pa tudi za filtracijske tkanine, ovojne tkanine itd., saj je njegova cena nižja od cene nealkalijskih steklenih vlaken in ima močnejšo konkurenčno prednost.

(3) Visoko trdna steklena vlakna
Odlikuje ga visoka trdnost in visok modul, natezna trdnost posameznega vlakna pa znaša 2800 MPa, kar je približno 25 % več kot natezna trdnost steklenih vlaken brez alkalij, modul elastičnosti pa znaša 86.000 MPa, kar je več kot pri steklenih vlaknih E. Izdelki iz steklenih vlaken, izdelani iz njih, se večinoma uporabljajo v vojski, vesolju, neprebojnih oklepih in športni opremi. Zaradi visoke cene pa jih v civilni industriji trenutno ni mogoče promovirati, svetovna proizvodnja pa znaša le nekaj tisoč ton.

(4)AR steklena vlakna
Alkalno odporna steklena vlakna, znana tudi kot alkalije odporna steklena vlakna, so s steklenimi vlakni ojačana (cementna) betonska (imenovana GRC) rebrast material, ki je 100 % anorganskih vlaken in je v nenosilne cementne komponente idealen nadomestek za jeklo in azbest. Alkalno odporna steklena vlakna so značilna po dobri alkalni odpornosti, učinkovitem oprijemu, modulu elastičnosti, udarni odpornosti, zelo visoki natezni in upogibni trdnosti, negorljivosti, odpornosti proti zmrzovanju, temperaturnim in vlažnim spremembam, odlični odpornosti proti razpokam in pronicanju, z močno zasnovo, enostavni za oblikovanje itd. Alkalno odporna steklena vlakna so nova vrsta ojačevalnega materiala, ki se pogosto uporablja v visokozmogljivem armiranem (cementnem) betonu. Zeleni ojačevalni material.

(5) Kozarec
Znano tudi kot visoko alkalno steklo, je tipično natrijevo silikatno steklo, ki se zaradi slabe vodoodpornosti redko uporablja pri proizvodnji steklenih vlaken.

(6) E-CR steklo
Steklo E-CR je vrsta izboljšanega stekla brez bora in alkalij, ki se uporablja za proizvodnjo steklenih vlaken z dobro odpornostjo na kisline in vodo. Njegova vodoodpornost je 7-8-krat boljša od odpornosti na alkalije pri steklenih vlaknih, odpornost na kisline pa je prav tako veliko boljša od odpornosti na srednje alkalna steklena vlakna. Gre za novo vrsto, razvito za podzemne cevi in rezervoarje za shranjevanje.

(7) D Steklo
Znano tudi kot nizko dielektrično steklo, se uporablja za proizvodnjo nizko dielektričnih steklenih vlaken z dobro dielektrično trdnostjo.
Poleg zgoraj omenjenih komponent iz steklenih vlaken je zdaj na voljo še novasteklena vlakna brez alkalij, je popolnoma brez bora, s čimer se zmanjša onesnaževanje okolja, vendar so njegove električne izolacijske in mehanske lastnosti podobne tradicionalnemu E-steklu.
Obstaja tudi dvojna steklena sestava iz steklenih vlaken, ki se uporablja pri proizvodnji steklene volne, in ima potencial tudi pri ojačitvi iz steklenih vlaken. Poleg tega obstajajo steklena vlakna brez fluora, razvita za okoljske zahteve, in izboljšana steklena vlakna brez alkalij.

7. identifikacija visoko alkalijskih steklenih vlaken
Preizkus je preprost način, da vlakno damo v vrelo vodo in kuhamo 6-7 ur. Če gre za visoko alkalna steklena vlakna, se po kuhanju v vreli vodi osnova in votek vlakna zrahljata.

8. Obstajata dve vrsti proizvodnega procesa iz steklenih vlaken
a) Dvojno oblikovanje – metoda lončnega vlečenja;
b) Enkratno oblikovanje – metoda risanja v bazenski peči.
Postopek lončnega vlečenja, pri katerem se steklene kroglice najprej talijo pri visoki temperaturi, nato pa se steklene kroglice talijo pri visoki hitrosti, steklene filamente pa se vlečejo pri visoki temperaturi. Ta postopek ima visoko porabo energije, nestabilnost procesa oblikovanja, nizko produktivnost dela in druge pomanjkljivosti, ki jih veliki proizvajalci steklenih vlaken v bistvu odpravljajo.

9. TipičnoSteklena vlaknaPostopek
Metoda vlečenja v bazenski peči, kjer se klorit in druge surovine v peči stopijo v stekleno raztopino, pri čemer se zračni mehurčki po poti prenesejo do porozne plošče za puščanje, in se hitro vlečejo v filament iz steklenih vlaken. Peč je mogoče povezati s stotinami panelov prek več poti za sočasno proizvodnjo. Ta postopek je preprost, energetsko varčen, stabilno oblikovan, visoko učinkovit in ima visok donos, kar omogoča obsežno, popolnoma avtomatizirano proizvodnjo in je postal glavni del mednarodnega proizvodnega procesa, pri čemer postopek proizvodnje steklenih vlaken predstavlja več kot 90 % svetovne proizvodnje.