当前位置:文档之家› 玻璃纤维及其复合材料的发展和应用

玻璃纤维及其复合材料的发展和应用


玻璃纤维的分类方法很多,一般可从玻璃原 料成分、单丝直径、纤维外观及纤维特性等 方面进行分类。 (1)一般以不同的碱金属氧化物含量来区 分。 无碱玻璃纤维 中碱玻璃纤维(C玻璃纤维) 高碱玻璃纤维(A玻璃纤维)
பைடு நூலகம்
( 2)
以单丝直径分类
玻璃纤维单丝呈圆柱形,以其直径的不同可以分成几种: 粗纤维: 30μm;初级纤维:20μm 中级纤维:10μm~20μm; 高级纤维:3μm~10μm(亦称纺织纤维); 超细纤维:单丝直径小于4μm。单丝直径的不同,不仅 纤维的性能有差异,而且影响到纤维的生产工艺、产量 和成本。一般5μm-10μm纤维作为纺织制品用;10μm -14μm的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤维毡 等较为适宜。
(3)按纤维性能分类
这是一类为适应特殊使用要求,新发展起来的, 纤维本身具有某些特殊优异性能的新型玻璃纤维,大致 可分为: 高强玻璃纤维; 高模量玻璃纤维; 耐高温玻璃纤维; 耐碱玻璃纤维; 耐酸玻璃纤维; 普通玻璃纤维 光学纤维; 低介电常数玻璃纤维; 导电纤维等
玻璃纤维比有机纤维耐温高,不燃,抗腐,隔热、隔音性好,抗拉强 度高,电绝缘性好。但性脆,耐磨性较差。用来制造增强塑料或增强 橡胶,作为补强材玻璃纤维具有以下之特点,这些特点使玻璃纤维之 使用远较其他种类纤维来得广泛,发展速度亦遥遥领先.其特性列举 如下: (1)拉伸强度高,伸长小。 (2)弹性系数高,刚性佳。 (3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高,故吸收冲击能量大。 (4)为无机纤维,具不燃性,耐化学性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性,耐热性均佳。 (7)加工性佳,可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。 (8)透明可透过光线。 (9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。 (10)价格便宜。 (11)不易燃烧,高温下可熔成玻璃状小珠
玻璃纤维按形态和长度,可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉;按玻 璃成分,可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和 耐碱抗碱玻璃纤维等。 生产玻璃纤维的主要原料是:石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白 云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类:一类是将 熔融玻璃直接制成纤维;一类是将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球 或棒,再以多种方式加热重熔后制成直径为 3~80μm的甚细纤维。通 过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维,称为连续玻璃纤维, 通称长纤维。通过辊筒或气流制成的非连续纤维,称为定长玻璃纤维, 通称短纤维。 玻璃纤维按组成、性质和用途,分为不同的级别。按标准级规定,E级 玻璃纤维使用最普遍,广泛用于电绝缘材料;S级为特殊纤维。
玻璃纤维在航空航天领域的应用
玻璃纤维在航空航天领域的应用
复合材料使A380减重15吨
(1) 机翼
(2) 垂直尾翼和水平尾翼
(3) 地板梁和后承压框 (4) 固定机翼前缘
(5) 机翼后缘处的襟翼,副翼
(6) 机身蒙皮壁板
法国 “空中客车” 公司生产的 A380双层四引擎大型客机,最 大可载客量650人
复玻 合璃 材纤 料维
P K
KO..
传 统 材 料
玻璃纤维与有机纤维相比,玻璃纤维耐温高、不燃、抗腐,隔热 、隔音性好,抗拉强度高,电绝缘性好。但缺点是性脆,耐磨性 较差。 玻璃纤维主要用作电绝缘材料,工业过滤材料,防腐、防潮、隔 热、隔音、减震材料。还可作为增强材料,用来制造增强塑料或 增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制品。用有机材料被覆玻璃纤 维可提高其柔韧性,用以制成包装布、窗纱、贴墙布、覆盖布、 防护服和绝电、隔音材料。 其次连续玻璃纤维是通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长 的纤维,通称长纤维。定长玻璃纤维是通过辊筒或气流制成的非 连续纤维,又称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮 状纤维,称为玻璃棉。玻璃纤维经加工,可制成多种形态的制品 ,如纱、无捻粗纱、短切原丝、布、带、毡、板、管等。 最后E级玻璃纤维使用最普遍,广泛用于电绝缘材料;S级为特殊 纤维,虽然产量小,但很重要,因具有超强度,主要用于军事防 御,如防弹箱等;C级比E级更具耐化学性,用于电池隔离板、化 学滤毒器;A级为碱性玻璃纤维,用于生产增强材料。
玻璃纤维:是一种性能优异的无机非金属材料, 种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐 蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性 较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温 熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其 单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相 当于一根头发丝的 1/20-1/5 ,每束纤维原丝 都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通 常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和 绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。
玻璃纤维在电工绝缘领域的应用
由于玻璃纤维复合材料具有重量轻、强度高、绝 缘性好、耐疲劳、耐腐蚀、加工成型方便、易维护等特 点,在电力行业得到了广泛应用。在电力行业的应用除 传统输变电设备、设施外,玻璃钢杆塔和复合电缆芯成 为行业关注的热点之一。电工绝缘材料产品可分为8类, 而与玻璃纤维相关的就有6类,也这是足以说明玻璃纤 维在这一行业的应用之广泛。这6类包括: (1)绝缘浸渍制品 (2)玻璃纤维增强塑料层压制品 (3)玻璃纤维模塑料 (4)云母制品 (5)绝缘粘贴和复制制品 (6)电磁线
玻璃纤维无处不在
玻璃纤维在航空航天领域的应用
航空航天领域荟萃了当今世界上最新进的科技成果, 也是新材料科技水平的集中展示,高性能玻璃纤维复合 材料已成为航空航天工业不可或缺的一种材料,与铝合 金,钢和钛合金3大金属材料共同成为支撑航天事业发 展的基石。 在航空上,无论是民用客机还是军用飞机都使用了 玻纤复合材料,玻纤增强材料有效的减轻了飞机质量, 提高了商用载荷,节约了能源,达到了质轻美观的效果。 它具有耐腐蚀,耐高温,耐辐射,阻燃,抗老化的性能。
弹 性 系 数 高 , 刚 性 佳
汽车挡风玻璃
防 辐 照 性
抗 疲 劳 性
桨叶采用玻璃纤维等不同 结构形成,具有抗疲劳性, 使直升飞机在高空中保持 稳定,平行,充分发挥复 合材料的结构特性。
玻璃钢充气船
质 量 轻
强 度 大
耐化学腐蚀
小飞守角制作
工艺性好…
玻璃纤维复合材料与传统材料相比,有两个主要特点即性能可设 计性和材料与构件成型的一致性。玻璃纤维复合材料所期望的复合 效果是原材料的性能互补,并产生叠加效果,从而具备一些原材料 所不具备的优异的物理、化学性能。
相关主题