玻璃纖維是制造現(xiàn)代、專業(yè)和商業(yè)上可行產(chǎn)品的絕佳材料，因?yàn)樗哂袃?yōu)良的堅(jiān)固、耐用、耐惡劣氣候條件等性質(zhì)。

它可以被塑造成任何形狀，所以它是創(chuàng)建定制設(shè)計(jì)的完美選擇。而且由于玻璃纖維很輕，這就使得它很容易被搬運(yùn)。

玻璃纖維有很多支持行業(yè)，包括造船等行業(yè)。事實(shí)上，自20世紀(jì)40年代以來(lái)，玻璃纖維船就已經(jīng)出現(xiàn)了。由于其強(qiáng)度和耐久性，玻璃纖維船今天仍然是首選材料。

玻璃纖維作為一種材料已經(jīng)非常受歡迎，玻璃纖維制品吸引了許多行業(yè)的專業(yè)人士，例如:、室內(nèi)設(shè)計(jì)師、酒店公司、景觀專業(yè)人員、架構(gòu)師、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商。

玻璃纖維的歷史

法國(guó)物理學(xué)家雷內(nèi)·費(fèi)爾紹發(fā)明了玻璃纖維，當(dāng)時(shí)他生產(chǎn)用細(xì)玻璃絲裝飾的紡織品。玻璃纖維在20世紀(jì)30年代首次用于家庭火爐過(guò)濾器和絕緣材料。

后來(lái)，玻璃纖維在18世紀(jì)末開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。直到1935年，它還是一種被忽視的復(fù)合材料，直到玻璃纖維被制成紗、玻璃纖維織物和玻璃棉后，它才開(kāi)始流行。

今天，玻璃纖維被廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品，因?yàn)樗仍S多金屬更堅(jiān)固、更便宜、更輕、更有彈性，而且它能被塑造成許多復(fù)雜的形狀。經(jīng)常被忽視的是，這種輕質(zhì)、纖細(xì)的材料給很多行業(yè)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。

背景:什么是玻璃纖維?

玻璃纖維，是由無(wú)數(shù)極細(xì)的玻璃纖維組成的玻璃加工形式。

玻璃纖維主要用于隔熱和隔音，制造防水表面，并作為塑料和其他復(fù)合材料的增強(qiáng)劑。

玻璃鋼是一種非常好的保溫材料。事實(shí)上，在檢查炊具等日常產(chǎn)品時(shí)，你可能會(huì)看到GRP(或GFRP)，這是玻璃纖維增強(qiáng)塑料/玻璃纖維增強(qiáng)塑料的縮寫(xiě)。

在制造過(guò)程中，玻璃纖維也可以與玻璃纖維樹(shù)脂一起使用，以生產(chǎn)一種非常堅(jiān)硬和輕質(zhì)的材料，非常適合商業(yè)級(jí)的花盆!

玻璃纖維的7種常見(jiàn)類型:用途和優(yōu)點(diǎn)

你可以把玻璃纖維分成不同的種類，這取決于使用的原材料和它們的比例。

以下是7種不同類型的玻璃纖維及其在日常產(chǎn)品中的應(yīng)用:

1. 堿玻璃(A-玻璃)

堿玻璃或鈉石灰玻璃。它是使用最廣泛的玻璃纖維類型。堿玻璃約占所有制造玻璃的90%。它是最常見(jiàn)的類型，用于制造玻璃容器，如食品和飲料的罐子和瓶子，以及窗玻璃。

由鋼化鈉鈣玻璃制成的烘烤器皿也是A玻璃的一個(gè)完美例子。它價(jià)格合理，高度可行，而且相當(dāng)難。A-型玻璃纖維可多次重新熔化、再軟化，是玻璃回收的理想玻璃纖維類型。

2. 耐堿玻璃 AE-玻璃或AR-玻璃

AE或AR玻璃代表耐堿玻璃，這種玻璃是專門(mén)用于混凝土的。它是由氧化鋯組成的復(fù)合材料。

氧化鋯是一種堅(jiān)硬的耐熱礦物，它的加入使這種玻璃纖維適合用于混凝土。AR-玻璃通過(guò)提供強(qiáng)度和靈活性來(lái)防止混凝土開(kāi)裂。此外，不像鋼鐵，它不容易生銹。

3.化學(xué)玻璃

cC-玻璃或化學(xué)玻璃被用作管道和儲(chǔ)存水和化學(xué)品的容器的層壓板外層的表面組織。由于在玻璃配方過(guò)程中使用了高濃度的硼硅酸鈣，它在腐蝕性環(huán)境中顯示出最大的化學(xué)抗性。

C-玻璃在任何環(huán)境下都能保持化學(xué)和結(jié)構(gòu)平衡，對(duì)堿性化學(xué)品具有相當(dāng)高的抵抗力。

4. 電介質(zhì)玻璃

電介質(zhì)玻璃(D-玻璃)纖維常用于電器、炊具等。由于具有較低的介電常數(shù)，它也是光纖玻璃纖維的理想類型。這是由于其成分中含有三氧化二硼。

5.電子玻璃

電子玻璃或E-玻璃纖維布是一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提供了性能和成本之間的平衡。它是一種輕型復(fù)合材料，在航空航天、海洋和工業(yè)環(huán)境中有應(yīng)用。E-玻璃作為增強(qiáng)纖維的性能使其成為種植機(jī)、沖浪板和船只等商業(yè)產(chǎn)品的寵兒。

玻璃棉纖維中的E -玻璃可以用一種非常簡(jiǎn)單的制造技術(shù)制成任何形狀或大小。在預(yù)生產(chǎn)中，E-玻璃纖維的特性使其清潔和安全的工作。

6. 結(jié)構(gòu)玻璃

結(jié)構(gòu)玻璃(S 玻璃)以其機(jī)械性能而聞名。商標(biāo)名稱R-玻璃, S-玻璃和T-玻璃都指的是同一類型的玻璃纖維。與E -玻璃纖維相比，具有更高的抗拉強(qiáng)度和模量。這種玻璃纖維被設(shè)計(jì)用于國(guó)防和航空航天工業(yè)。

它也被用于剛性彈道裝甲應(yīng)用。因?yàn)檫@種類型的玻璃纖維是高性能的，只用于特定的行業(yè)，產(chǎn)量有限。這也意味著S-玻璃可能很貴。

7. Advantex玻璃纖維

這種類型的玻璃纖維廣泛應(yīng)用于石油、天然氣和采礦行業(yè)，以及發(fā)電廠和海洋應(yīng)用(污水處理系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng))。它結(jié)合了E-玻璃的機(jī)械和電氣性能，以及E、C、R型玻璃纖維的耐酸性腐蝕性能。它用于結(jié)構(gòu)更容易腐蝕的環(huán)境中。

玻璃纖維足夠堅(jiān)固嗎?

玻璃纖維表面組織

在強(qiáng)度重量比方面，玻璃纖維的性能很容易超過(guò)鋼。玻璃纖維與鋼具有相同的強(qiáng)度和更大的彎曲度，這意味著它更耐用和抗沖擊。它在縱向方向上也比鋼更強(qiáng)，整體尺寸穩(wěn)定性更好。

復(fù)合材料中玻璃纖維的數(shù)量、類型、方向和位置決定了玻璃纖維型材的強(qiáng)度。與金屬或木制品相比，玻璃纖維增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度重量比可達(dá)5倍。當(dāng)達(dá)到屈曲點(diǎn)時(shí)，高抗拉強(qiáng)度是必不可少的。在惡劣的環(huán)境中使用時(shí)，玻璃纖維保持其完整性和耐腐蝕。

據(jù)市場(chǎng)分析人士稱，2017年玻璃纖維的產(chǎn)量?jī)r(jià)值近140億美元。他們預(yù)測(cè)，到2025年，這一數(shù)字將上升到210億美元以上，這凸顯了玻璃增強(qiáng)材料在消費(fèi)品中的作用。

玻璃纖維是如何制造的?

生產(chǎn)玻璃纖維

首先，玻璃配方從硅砂、石灰石和蘇打灰開(kāi)始。煅燒氧化鋁、硼砂、長(zhǎng)石、霞石正長(zhǎng)巖、菱鎂礦和高嶺土是可能使用的其他成分。這些天然礦物和人造化學(xué)品是玻璃纖維產(chǎn)品的基本原料。

它們主要幫助降低熔化溫度。其他成分用于改善特定的性能，如耐化學(xué)性，耐久性，強(qiáng)度。

玻璃纖維制造商通常遵循相同的過(guò)程來(lái)生產(chǎn)大多數(shù)玻璃纖維。

1. 批處理

廢玻璃又稱“碎玻璃”，是生產(chǎn)玻璃纖維的一種原料。在將原材料融化成玻璃之前，必須精確地稱重并充分混合在一起(這一過(guò)程被稱為配料)。

2. 融化

當(dāng)批料準(zhǔn)備好后，將其放入熔爐中熔化。電力、化石燃料或兩者的結(jié)合可以用來(lái)為熔爐提供動(dòng)力。為了保持玻璃的平穩(wěn)流動(dòng)，溫度必須精確控制。

要形成玻璃纖維，熔融玻璃必須保持在比其他類型的玻璃更高的溫度(約1371°C)。當(dāng)玻璃熔化時(shí)，它通過(guò)熔爐末端的前爐轉(zhuǎn)移到成型設(shè)備。

3.成纖

根據(jù)玻璃纖維的種類，可以采用兩種不同的工藝:連續(xù)長(zhǎng)絲和短纖維。紡織纖維可以直接由熔融玻璃制成，也可以先將熔融玻璃送入機(jī)器。

玻璃纖維被用來(lái)制造直徑約1.6厘米的玻璃彈珠。這些玻璃珠可以用來(lái)檢查玻璃是否有雜質(zhì)。在直接熔煉和大理石熔煉過(guò)程中，玻璃或玻璃彈珠通過(guò)電熱襯套輸送。襯套由鉑或金屬合金制成，有200至3000個(gè)極細(xì)孔。熔融的玻璃流過(guò)孔口，形成細(xì)絲。

連續(xù)長(zhǎng)絲法(或短纖維法)可以生產(chǎn)出長(zhǎng)而連續(xù)的纖維。當(dāng)玻璃流經(jīng)襯套孔時(shí)，多股玻璃被高速繞線機(jī)捕獲。繞線機(jī)以每分鐘約3公里的速度旋轉(zhuǎn)，這比從襯套流出的速度快得多。

當(dāng)纖維仍處于熔融狀態(tài)時(shí)，張力將其拉出，形成直徑僅為套管開(kāi)口部分的股線。在后續(xù)的加工過(guò)程中，使用化學(xué)粘合劑防止纖維斷裂。之后，燈絲被纏繞到管子上?，F(xiàn)在可以把它捻成紗或玻璃棉了。

4. 防護(hù)涂料

為了減少纖維磨損，潤(rùn)滑劑可以直接噴灑在纖維上，也可以混合到粘合劑中。在冷卻過(guò)程中，有時(shí)會(huì)在玻璃纖維隔熱墊表面噴涂防靜電劑。

抗靜電劑由兩部分組成:一是減少靜電產(chǎn)生，一是起到緩蝕劑和穩(wěn)定劑的作用。抗靜電劑通過(guò)冷卻空氣進(jìn)入墊子的整個(gè)厚度。

在可包括一個(gè)或多個(gè)組分(如潤(rùn)滑劑、粘合劑或偶聯(lián)劑)的成型過(guò)程中，涂層應(yīng)用于紡織纖維。偶聯(lián)劑被應(yīng)用于用于增強(qiáng)塑料的線，以加強(qiáng)與增強(qiáng)材料的結(jié)合。

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