Sammendrag
I det siste mer enn et halvt århundre har fiberforsterkede komposittmaterialer blitt mye brukt på grunn av deres utmerkede egenskaper, og den viktige rollen til forsterkende fibre i komposittmaterialer er selvinnlysende. Siden ankomsten avkomposittmaterialer, har forsterkende fibre gjennomgått en overgang fra naturlige fibre til syntetiske fibre.
For tiden inkluderer de vanligste forsterkende fibrene glassfibre, aramidfibre,karbonfibre, etc. Denne artikkelen vil introdusere egenskapene og bruksområdene til glassfiber for komposittforsterkning.
Hva erglassfiber?
Glassfiber er mye brukt på grunn av kostnadseffektivitet og gode egenskaper, hovedsakelig i komposittindustrien. Allerede på 1700-tallet innså europeerne at glass kunne spinnes til fibre for veving. Kisten til den franske keiseren Napoleon hadde allerede dekorative stoffer laget av glassfiber. Glassfibre har både filamenter og korte fibre eller flokker. Glassfilamenter er ofte brukt i komposittmaterialer, gummiprodukter, transportbånd, presenninger osv. Korte fibre brukes hovedsakelig i ikke-vevd filt, ingeniørplast og komposittmaterialer.
Glassfibers attraktive fysiske og mekaniske egenskaper, enkle produksjon og lave kostnader sammenlignet med karbonfiber gjør det til det foretrukne materialet for høyytelses komposittapplikasjoner. Glassfibre er sammensatt av oksider av silika. Glassfibre har utmerkede mekaniske egenskaper som å være mindre sprø, høy styrke, lav stivhet og lett vekt.
Glassfiberforsterkede polymerer består av en stor klasse av forskjellige former for glassfiber, som langsgående fibre, oppkuttede fibre, vevde matter oghakkede trådmatter , og brukes til å forbedre de mekaniske og tribologiske egenskapene til polymerkompositter. Glassfibre kan oppnå høye innledende sideforhold, men sprøhet kan føre til at fibrene brytes under behandlingen.
Følgende tabell viser ulike typer glassfiber og sammensetninger:
Glassfiberegenskaper
Hovedegenskapene til glassfiber inkluderer følgende aspekter:
Ikke lett å absorbere vann: Glassfiber er vannavstøtende og egner seg ikke til klær, fordi svette ikke blir absorbert, noe som gjør at brukeren føler seg våt; fordi materialet ikke påvirkes av vann, vil det ikke krympe.
In-elastisitet: På grunn av mangelen på elastisitet har stoffet lite iboende strekk og restitusjon. Derfor trenger de en overflatebehandling for å motstå rynker.
Høy styrke: Glassfiber er ekstremt sterkt, nesten like sterkt som Kevlar. Men når fibrene gni mot hverandre, knekker de og får stoffet til å få et rufsete utseende.
Isolasjon:I kort fiberform er glassfiber en utmerket isolator.
Draperbarhet:Fibrene draperes godt, noe som gjør dem ideelle for gardiner.
Varme motstand:Glassfibre har høy varmebestandighet, tåler temperaturer opp til 315°C, de påvirkes ikke av sollys, blekemiddel, bakterier, mugg, insekter eller alkalier.
Mottakelig: Glassfibre påvirkes av flussyre og varm fosforsyre. Siden fiberen er et glassbasert produkt, bør noen rå glassfiber håndteres med forsiktighet, for eksempel husholdningsisolasjonsmaterialer, fordi fiberendene er skjøre og kan stikke hull i huden, så hansker bør brukes ved håndtering av glassfiber.
De fysiske og mekaniske egenskapene til typiske kommersielle glassfibre er vist i tabellen nedenfor:
Produksjonsprosess for glassfiber
Glassfiber er en ikke-metallisk fiber som i dag er mye brukt som industrimateriale. Generelt inkluderer de grunnleggende råvarene til glassfiber forskjellige naturlige mineraler og menneskeskapte kjemikalier, hovedkomponentene er silikasand, kalkstein og soda.
Silikasand fungerer som glassdanner, mens soda og kalkstein bidrar til å senke smeltetemperaturen. Den lave varmeutvidelseskoeffisienten kombinert med lav varmeledningsevne sammenlignet med asbest og organiske fibre gjør glassfiber til et dimensjonsstabilt materiale som sprer varme raskt.
Flytskjema for produksjon av glassfiber
Glassfibre produseres ved direkte smelting, som involverer prosesser som blanding, smelting, spinning, belegg, tørking og pakking. Batchen er den innledende tilstanden til glassproduksjon, hvor materialmengdene blandes grundig, og blandingen mates inn i en ovn for smelting ved en høy temperatur på 1400°C. Denne temperaturen er tilstrekkelig til å omdanne sanden og andre ingredienser til en smeltet tilstand; det smeltede glasset strømmer deretter inn i raffinøren og temperaturen synker til 1370°C.
Under spinning av glassfiber strømmer smeltet glass ut gjennom en hylse med veldig fine hull. Foringsplaten varmes opp elektronisk og dens temperatur kontrolleres for å opprettholde en konstant viskositet. En vannstråle ble brukt for å avkjøle filamentet da det kom ut av hylsen ved en temperatur på ca. 1204°C.
SkjematiskDiagram avGjenteFiberSfesting
Den ekstruderte strømmen av smeltet glass trekkes mekanisk inn i filamenter med diametre fra 4 μm til 34 μm. Spenningen tilveiebringes ved hjelp av en høyhastighetsvikling og det smeltede glasset trekkes inn i filamenter. I sluttfasen påføres kjemiske belegg av smøremidler, bindemidler og koblingsmidler på filamentene. Smøring bidrar til å beskytte filamentene mot slitasje når de samles og vikles inn i pakker. Etter liming tørkes fibrene i en ovn; filamentene er så klare for videre bearbeiding til hakkede fibre, forgarn eller garn.
Bruk avGjenteFiber
Glassfiber er et uorganisk materiale som ikke brenner og beholder omtrent 25 % av sin opprinnelige styrke ved 540°C. De fleste kjemikalier har liten effekt på glassfiber. Uorganisk glassfiber vil ikke mugne eller forringes. Glassfibre påvirkes av flussyre, varm fosforsyre og sterke alkaliske stoffer.
Det er et utmerket elektrisk isolasjonsmateriale. Glassfiberstoffer har egenskaper som lav fuktighetsabsorpsjon, høy styrke, varmebestandighet og lav dielektrisk konstant, noe som gjør dem ideelle forsterkninger for trykte kretskort og isolerende lakker.
Det høye styrke-til-vektforholdet mellom glassfiber gjør det til et utmerket materiale for applikasjoner som krever høy styrke og minimal vekt. I tekstilform kan denne styrken være ensrettet eller toveis, noe som gir fleksibilitet i design og kostnader for et bredt spekter av bruksområder innen bilmarkedet, sivil konstruksjon, sportsutstyr, romfart, marine, elektronikk, hjemme- og vindenergi.
De brukes også til fremstilling av strukturelle kompositter, trykte kretskort og forskjellige spesialprodukter. Verdens årlige produksjon av glassfiber er rundt 4,5 millioner tonn, og hovedprodusentene er Kina (60 % markedsandel), USA og EU. (Kilde: Carbon Fiber and its Composite Material Technology)
Sjekk ut vårt bildegalleri og andre nyheter om GRECHO glassfiberhusher.
Whatsapp: +86 18677188374
E-post: info@grechofiberglass.com
Tlf.: +86-0771-2567879
Mob.: +86-18677188374
Nettsted:www.grechofiberglass.com
[Reprint statement]: Opphavsretten til artiklene som er gjengitt av denne offisielle kontoen tilhører den opprinnelige forfatteren, og den opprinnelige forfatterens copyright-erklæring følges. Hvis originalteksten ikke har en opphavsrettserklæring, vil vi følge gjeldende prinsipp for internettåpning uten å varsle forfatteren. Skriv ut artikkelen nedenfor på nytt. Hvis opptrykket ikke er i samsvar med forfatterens opphavsrettserklæring eller forfatteren ikke godtar å trykke på nytt, vennligst skriv for å informere oss, så vil vi behandle det så snart som mulig.
Innleggstid: 21. juli 2021
