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玻璃纤维棉的发张现状分析

玻璃纤维棉玻璃纤维棉

玻璃纤维棉属于无机非金属材料,是一种新型的结构材料和功能材料。玻璃纤维主要有短切玻璃纤维棉和玻璃棉两种,玻璃纤维棉是以玻璃球或者废旧玻璃作为原料,通过在高温下熔融,在利用高压熔喷或者拉丝等工艺加工而成的纤维状材料。

玻璃纤维棉的主要成分是Si02,同时包含有A12O3, CaO, MgO, Na2O, B203等氧化物,其中SiO2占50%~70%。玻璃纤维棉组分中的氧化物在水中表现出不同的酸碱性,二氧化硅为弱酸组分的代表,氧化钙代表着强碱组分,这些氧化物在水中容易使纤维表面带相反的电荷,使得纤维间相互吸引、絮聚成团,影响纤维在水中的分散性能,从而影响纸页的匀度及其成纸性能。

玻璃纤维棉呈均匀的圆柱状形且外表面透明而光滑,截面为圆形。在玻璃纤维棉浆料的制备中,纤维与纤维之间容易相互交织、缠绕,彼此往往不能够均匀的分散开来,容易絮聚成团,玻璃纤维棉之间没有氢键和化学主价键的结合力,在水溶液中主要依靠纤维之间的范德华力起作用。

玻璃纤维棉种类繁多,具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高的优点,但同时性脆,耐磨性较差。玻璃纤维棉的直径比较细,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。玻璃纤维棉可根据纤维原料的成分、纤维直径、纤维外部形貌和纤维特性进行分类。

玻璃纤维棉按照原料成分可以分为以下几类:

(1)无碱玻璃纤维棉,亦称E-玻璃纤维棉,国内的无碱玻璃纤维棉种碱金属氧化物的含量不大于0.5%,国外的一般为1%左右,具有良好的化学稳定性及电绝缘性,强度好。

(2)中碱玻璃纤维棉,碱金属氧化物含量为11.5%~12.5%,由于其电气性能差而不能作为电绝缘材料,机械强度低于无碱玻璃纤维棉10%~20%,通常国外的中碱玻璃纤维棉含一定数量的三氧化二硼,而我国的中碱玻璃纤维棉则完全不含硼。在我国中碱玻璃纤维棉占据玻璃纤维棉产量的一大半(60%),广泛用于玻璃钢的增强以及过滤织物,包扎织物等的生产,因为其价格低于无碱玻璃纤维棉而有较强的竞争力。

(3)高碱玻璃纤维棉,其碱金属氧化物含量等于或者大于15%,常用于制备蓄电瓶隔离片。

按照玻璃纤维棉的特性的分类如下:

(1)高强玻璃纤维棉,它的特点是高强度、高模量,它的单纤维抗拉强度为2800MPa,比无碱玻纤抗拉强度高25%左右,弹性模量可达到86000MPa,比E-玻璃纤维棉的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。

(2)耐碱玻璃纤维棉,亦称AR玻璃纤维棉。耐碱玻璃纤维棉是玻璃纤维增强(水泥)混凝土(简称GRC)的肋筋材料,是100%无机纤维,在非承重的水泥构件中是钢材和石棉的理想替代品。耐碱玻璃纤维棉的特点是耐碱性好,能有效抵抗水泥中高碱物质的侵蚀,弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度极高,抗裂、抗渗性能卓越,具有可设计性强,易成型等特点,耐碱玻璃纤维棉是广泛应用在高性能增强(水泥)混凝土中的一种新型的绿色环保型增强材料。

按照直径分类可以分为:粗纤维,直径在305m左右;初级纤维:直径大于20μm;中级纤维:直径为10~20μm;高级纤维:直径介于3~10μm之间。

(4)玻璃纤维棉按照纤维形态和长度可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉。连续纤维又称为纺织纤维,多用于玻璃纤维绳、带和布的制作。定长纤维的长度基本介于300mm~500mm之间。

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