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高强度高模量玻璃纤维的特性与应用简介 - 中国玻璃纤维专业情报信息网
1986年~1998年,开始采用直接熔融法生产,玻纤生产技术取得突 破,并向大型组合炉,万吨级的窑炉发展;
1998年,开始向大型窑炉发展,以重庆CPIC、浙江巨石、山东 泰山为主的三大玻纤厂家助推中国玻纤进入高速发展期,到2007 年就成为全球最大的玻纤大国;
2010年的产量接近250万吨,占到全球的50%以上, 玻璃纤维被纳入 新材料产业。
定了非常重要的作用。
在20世纪50年代,玻璃纤维脱离平板玻璃工业范畴,自成体系。
1959年,年产1000吨的玻璃纤维池窑拉丝工艺投入运行;
20世纪70年代,池窑法生产玻纤已成为主流,主要集中欧美日。
中国玻璃纤维产业发展简介
1956~1986年,以单台拉丝炉为主的起步阶段,封闭孤立中发展
,到86年的产量接近10万吨
成本
耐水性、耐侯性 明显不如E玻璃, 电气性能、机械
强度比较差
国外主要用于 表面毡,并不 作为主要的增
强材料
3
AR玻璃
属于SiO2-ZrO2-R2O体 系
耐碱性非常好
生产成本高,使 用受到限制
用于增强水泥 制品
玻璃类型
特点
不足
说明
E-CR玻璃, 有良好的电气绝缘性
4
E-Glass of chemical
技术突破、资金投入、制造业重心转移等因素,助推中国玻璃纤维 产业步入发展的快速通道。7年里,中国玻纤产量增加近5倍,在全球的 比重从15.9%提升到了52%左 右,成为玻纤大国。
“十一五”期间,中国玻纤的量产水平和品质均得到提升
➢ 池窑法量产技术取得重大突破,年产能10万吨以上的Eglass、4万吨的ECR、3.6万吨的电子纱,均居世界之首;
莫常新
客户服务
重庆国际复合材料有限公司
目录
1. 玻璃纤维概况 2. 高性能玻璃纤维 3. 耐腐蚀玻璃纤维 4. 高强度高模量玻璃纤维 5. 低介电玻璃纤维
1、玻璃纤维概况
玻璃纤维简介
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属 新材料,广泛用于汽车、电子、风力发电、 造船、航空、建筑、石油、化工、环保等方 面,是国家鼓励发展的高新技术产品。
➢ 质量水平得到很大的提升,池窑法生产纤维比重从不到 70%提升到了87%左右。
玻璃纤维应用领域及产业化技术的发展
市 场
中国产业
国外
国内
坩埚法+池窑法 中规模
池窑法 大规模
坩埚法
坩埚法+池窑法
小规模
中规模
池窑法 全球化 池窑法 大规模
池窑法 产地转移 池窑法 设计并创新
应用领域的延伸和拓展,刺激了玻璃纤维产业的发展和提升
3.3 ECR玻璃纤维耐腐蚀性能
ECR玻璃耐酸性
E-Glass (粉体)
ECR (粉体)
E-Glass (纤维)
ECR (纤维)
(10%HCL)
40℃ 60℃ 80℃
(10%H2SO4)
40℃ 60℃ 80℃
-23.34 -27.67 -31.73 -22.15 -28.04 -32.65
-0.53 -1.27 -2.32 -0.47 -1.33 -2.48
2、高性能玻璃纤维
高性能玻璃纤维:力学、电学、化学等性能显著优于普通玻 璃纤维
种类
高模量 高强度 高耐蚀 低介电常数 耐高温 高导热 高导电 ……
玻 璃 纤 维
无 碱 高 性 能
3、 耐腐蚀玻璃纤维
材料抵抗周围介质腐蚀破坏作用的能力称为耐腐蚀性。 由材料的成分、化学性能、组织形态等决定的。
耐水性
广
耐酸性
义 耐
耐碱性
腐
耐候性
蚀
耐老化
性 能
耐紫外线
……
3.1 几种常见耐腐蚀玻璃纤维
玻璃类型
特点
不足
说明
1
E-玻璃,亦 称无碱玻璃
良好的电气绝缘性 易被无机酸侵蚀, 产量最大,发
及机械性能,耐水 故不适合用在酸 展最成熟,使
性、耐侯性优良
性环境
用最广泛
2
C-玻璃,亦 称中碱玻璃
耐酸性优于无碱玻 璃,具有比较低的
-21.83 -25.42 -29.87 -19.88 -26.28 -30.13
-0.31 -0.96 -1.55 -0.36 -0.92 -1.47
注:在一定温度的介质中浸泡24小时后的失重百分比。
ECR玻璃纤维耐碱性
温度
采用玻璃粉对比测试 (NaOH 0.1N)
40℃ 60℃ 80
20世纪30年代,美国欧文斯·科宁公司生产的E玻璃纤维问世。
1938—1942年,环氧树脂、聚酯相继研制成功, (玻璃钢、FRP)工 业诞生,并在军工方面得到应用,如防刺穿的汽油桶,飞机部件,雷达
罩,军用盔甲等。
第2次世界大战促进了玻璃纤维工业的迅速发展。
1950年,美国杜邦公司发明了沃兰偶联剂,在解决无机玻璃纤维与 有机树脂间的界面结合问题方面取得突破,为玻纤复合材料的发展奠
6.3
7.87
ECR
失重倍 数
0.83 2.25
2.11 2.99
4.08 1.93
采22微米的纤维对比测试 (NaOH 0.1N)
40℃ 60℃ 80℃ 1.36 5.86 6.94 0.68 1.84 3.11
2.00 3.18 2.23
注:在一定温度的介质中浸泡24小时后的失重百分比。
ECR玻璃纤维耐腐蚀性性能
苛刻环境中
3.2 ECR玻璃纤维
1980年OWENS CORNING首先推出
结构特点
以E玻璃成分为基础 不含B2O3和F2 加入了不超过3%的TiO2和ZnO
无氟无硼,生产环保性好
优异的耐酸性、耐水性、耐应力腐蚀性以及
优
短期抗碱性,尤其受力情况下,优势更明显
点
耐温性好,软化点比E玻璃高50度左右
表面电阻大,在耐高电压方面更有优势
注:粉末失重法,80℃,24h
ECR玻璃纤维载荷下耐酸性
及机械性能和耐腐蚀 性,综合性能优于E-
resistance
玻璃和C玻璃
矿物原料的成 本高,熔化温 度高,成纤难 度大,颜色深
在耐温、耐酸的 环境中具有明显
的优势
5
ECT玻璃
基本上保持了ECR的 耐酸性、耐温性,颜 色得到明显的改进, 力学性能也有增加
熔化温度高, 成纤难度大
可替代E玻璃,尤 其可应用于各种
全球玻纤产量分布及中国玻纤的地位
CPIC
中国大陆
全球
468
470
500
393
450
400
400
375 350
350
320 295
300
247
250
228 213
200
160
150
125 95
100
47
50 6
65
6
11
15
24
34
29
39
0
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010