V širším smyslu jsme vždy chápali skleněná vlákna jako anorganický nekovový materiál, ale s prohloubením výzkumu víme, že ve skutečnosti existuje mnoho druhů skleněných vláken, které mají vynikající vlastnosti a mnoho významných výhod. Například jejich mechanická pevnost je obzvláště vysoká a jejich tepelná odolnost a odolnost proti korozi jsou také obzvláště dobré. Je pravda, že žádný materiál není dokonalý a skleněná vlákna mají také své nedostatky, které nelze ignorovat, a to je, že nejsou odolná proti opotřebení a jsou náchylná ke křehkosti. Proto musíme v praktickém použití využívat našich silných stránek a vyhýbat se našim slabým stránkám.
Suroviny pro výrobu skleněných vláken se snadno získávají, zejména se jedná o vyřazené staré sklo nebo skleněné výrobky. Skleněná vlákna jsou velmi jemná a více než 20 skleněných monofilamentů dohromady odpovídá tloušťce vlasu. Skleněná vlákna lze obvykle použít jako výztužný materiál v kompozitních materiálech. Vzhledem k prohloubení výzkumu skleněných vláken v posledních letech hrají stále důležitější roli v naší výrobě a životě. Následujících několik článků popisuje především výrobní proces a použití skleněných vláken. Tento článek představuje vlastnosti, hlavní složky, hlavní charakteristiky a klasifikaci materiálů skleněných vláken. Následující články se budou zabývat jejich výrobním procesem, bezpečností, hlavním použitím, bezpečnostní ochranou, stavem v průmyslu a perspektivami rozvoje.
Iúvod
1.1 Vlastnosti skleněných vláken
Další vynikající vlastností skleněných vláken je jejich vysoká pevnost v tahu, která může dosáhnout 6,9 g/d ve standardním stavu a 5,8 g/d ve vlhkém stavu. Díky těmto vynikajícím vlastnostem je skleněné vlákno často univerzálně použitelné jako výztužný materiál. Má hustotu A 2,54. Skleněné vlákno je také velmi tepelně odolné a zachovává si své normální vlastnosti i při 300 °C. Skleněné vlákno se také někdy široce používá jako tepelně izolační a stínící materiál díky svým elektroizolačním vlastnostem a neschopnosti snadno korodovat.
1.2 Hlavní složky
Složení skleněných vláken je poměrně složité. Hlavními složkami, které obecně zná každý, jsou oxid křemičitý, oxid hořečnatý, oxid sodíku, oxid boru, oxid hlinitý, oxid vápenatý atd. Průměr monofilu ze skleněných vláken je asi 10 mikronů, což odpovídá 1/10 průměru vlasů. Každý svazek vláken se skládá z tisíců monofilů. Proces tažení se mírně liší. Obsah oxidu křemičitého ve skleněných vláknech obvykle činí 50 % až 65 %. Pevnost v tahu skleněných vláken s obsahem oxidu hlinitého nad 20 % je relativně vysoká, obvykle se jedná o vysoce pevná skleněná vlákna, zatímco obsah oxidu hlinitého v bezalkalických skleněných vláknech je obvykle asi 15 %. Pokud chcete, aby skleněná vlákna měla větší modul pružnosti, musíte zajistit, aby obsah oxidu hořečnatého byl vyšší než 10 %. Vzhledem k malému množství oxidu železitého ve skleněných vláknech se jejich odolnost proti korozi v různé míře zlepšila.
1.3 Hlavní vlastnosti
1.3.1 Suroviny a aplikace
Ve srovnání s anorganickými vlákny mají skleněná vlákna lepší vlastnosti. Jsou hůře zápalná, tepelně odolná, tepelně izolační, stabilnější a odolnější v tahu. Jsou však křehká a mají nízkou odolnost proti opotřebení. Skleněná vlákna se používají k výrobě vyztužených plastů nebo ke zpevnění pryže a jako výztužný materiál mají následující vlastnosti:
(1) Jeho pevnost v tahu je lepší než u jiných materiálů, ale prodloužení je velmi nízké.
(2) Vhodnější je koeficient elasticity.
(3) V rámci meze pružnosti se skleněné vlákno může natahovat po dlouhou dobu a je velmi pevné v tahu, takže může při nárazu absorbovat velké množství energie.
(4) Protože skleněné vlákno je anorganické vlákno, má mnoho výhod, není snadné hořet a jeho chemické vlastnosti jsou relativně stabilní.
(5) Není snadné absorbovat vodu.
(6) Tepelně odolný a stabilní, nereaguje snadno.
(7) Jeho zpracovatelnost je velmi dobrá a lze jej zpracovat na vynikající výrobky v různých tvarech, jako jsou prameny, plsti, svazky a tkané textilie.
(8) Může propouštět světlo.
(9) Protože materiály jsou snadno dostupné, cena není vysoká.
(10) Při vysoké teplotě se místo hoření taví do tekutých kuliček.
1.4 Klasifikace
Podle různých klasifikačních standardů lze skleněná vlákna rozdělit na mnoho druhů. Podle různých tvarů a délek je lze rozdělit na tři typy: kontinuální vlákna, bavlněná vlákna a vlákna s pevnou délkou. Podle různých složek, jako je obsah alkálií, je lze rozdělit na tři typy: bezalkalická skleněná vlákna, středně alkalická skleněná vlákna a vysoce alkalická skleněná vlákna.
1.5 Výrobní suroviny
V reálné průmyslové výrobě potřebujeme k výrobě skleněných vláken oxid hlinitý, křemenný písek, vápenec, pyrofylit, dolomit, sodu, mirabilit, kyselinu boritou, fluorit, mleté skleněné vlákno atd.
1.6 Způsob výroby
Průmyslové výrobní metody lze rozdělit do dvou kategorií: první spočívá v roztavení skleněných vláken a následné výrobě kulovitých nebo tyčovitých skleněných výrobků s menším průměrem. Poté se zahřeje a různými způsoby znovu roztaví, aby se vytvořila jemná vlákna o průměru 3–80 μm. Druhý typ také nejprve roztaví sklo, ale místo tyčinek nebo kuliček se z něj vyrábějí skleněná vlákna. Vzorek byl poté mechanicky protahován deskou z platinové slitiny. Výsledné výrobky se nazývají kontinuální vlákna. Pokud jsou vlákna protahována válcovým uspořádáním, výsledné výrobky se nazývají nespojitá vlákna, známá také jako skleněná vlákna řezaná na míru, a střižová vlákna.
1.7 Hodnocení
Podle různého složení, použití a vlastností se skleněná vlákna dělí na různé druhy. Mezi mezinárodně komerčně dostupné skleněné vlákna patří:
1.7.1 E-sklo
Jedná se o borátové sklo, které se v každodenním životě nazývá také bezalkalické sklo. Díky svým mnoha výhodám je nejrozšířenějším. V současné době je nejrozšířenějším, ačkoli je široce používáno, má také nevyhnutelné nedostatky. Snadno reaguje s anorganickými solemi, takže je obtížné ho skladovat v kyselém prostředí.
1.7.2 C-sklo
Ve skutečné výrobě se také nazývá středně alkalické sklo, které má relativně stabilní chemické vlastnosti a dobrou odolnost vůči kyselinám. Jeho nevýhodou je, že mechanická pevnost není vysoká a elektrický výkon je nízký. Různá místa mají různé standardy. V domácím průmyslu skleněných vláken se ve středně alkalickém skle nenachází žádný prvek bóru. V zahraničním průmyslu skleněných vláken se však vyrábí středně alkalické sklo obsahující bór. Liší se nejen obsah, ale i role, kterou hraje středně alkalické sklo doma a v zahraničí. Povrchové rohože a tyče ze skleněných vláken vyráběné v zahraničí jsou vyrobeny ze středně alkalického skla. Ve výrobě je středně alkalické sklo také aktivní v asfaltu. V mé zemi je objektivním důvodem jeho široké použití kvůli jeho velmi nízké ceně a je aktivní všude v průmyslu balicích a filtračních tkanin.
1.7.3 Skleněné vlákno Sklo
Ve výrobě se mu také říká vysokoalkalické sklo, které patří do sodno-křemičitého skla, ale kvůli své voděodolnosti se obecně nevyrábí jako skleněné vlákno.
1.7.4 Sklolaminát D
Také se mu říká dielektrické sklo a je obecně hlavní surovinou pro dielektrická skleněná vlákna.
1.7.5 Vysoce pevné sklo ze skelných vláken
Jeho pevnost je o čtvrtinu vyšší než u vlákna E-sklo a jeho modul pružnosti je vyšší než u vlákna E-sklo. Vzhledem k jeho různým výhodám by měl být široce používán, ale kvůli jeho vysokým nákladům se v současné době používá pouze v některých důležitých oblastech, jako je vojenský průmysl, letecký průmysl a tak dále.
1.7.5 Skleněné vlákno AR sklo
Také se nazývá alkálii odolné skelné vlákno, které je čistě anorganické a používá se jako výztužný materiál ve sklovláknobetonu. Za určitých podmínek může dokonce nahradit ocel a azbest.
1.7.6 Skleněné vlákno E-CR sklo
Jedná se o vylepšené sklo bez obsahu bóru a alkálií. Protože je jeho odolnost vůči vodě téměř 10krát vyšší než u skleněných vláken bez obsahu alkálií, široce se používá při výrobě voděodolných produktů. Navíc je také velmi odolné vůči kyselinám a zaujímá dominantní postavení při výrobě a použití podzemních potrubí. Kromě výše zmíněných běžnějších skleněných vláken vědci nyní vyvinuli nový typ skleněných vláken. Protože se jedná o produkt bez obsahu bóru, uspokojuje lidskou snahu o ochranu životního prostředí. V posledních letech se objevil další populárnější druh skleněných vláken, a to skleněná vlákna s dvojitým složením skla. Jejich existenci můžeme pozorovat v současných výrobcích ze skleněné vlny.
1.8 Identifikace skleněných vláken
Metoda rozlišení skleněných vláken je obzvláště jednoduchá, to znamená, že se skleněná vlákna vloží do vody, zahřejí se, dokud se voda nezačne vařit, a ponechají se 6-7 hodin. Pokud zjistíte, že směr osnovy a útku skleněných vláken se stává méně kompaktním, jedná se o vysokoalkalická skleněná vlákna. Podle různých norem existuje mnoho klasifikačních metod skleněných vláken, která se obecně dělí z hlediska délky a průměru, složení a vlastností.
Kontaktujte nás:
Telefonní číslo: +8615823184699
Telefonní číslo: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Čas zveřejnění: 22. června 2022
