玻璃纖維絕緣

玻璃纖維絕緣

玻璃纖維絕緣是一種非常好的絕緣材料,玻璃纖維單絲的直徑從幾個微米到二十幾米個微米,相當於一根頭髮絲的1/20-1/5,每束纖維原絲都有數百根甚至上千根單絲組成,通常作為復材料中的增強材料,電絕緣材料和絕熱保溫材料,電路基板等,廣泛套用於國民經濟各個領域。

基本介紹

  • 中文名:玻璃纖維絕緣
  • 外文名:glassfiber
  • 緣材料:非常好的絕緣材料
  • 直徑:相當於一根頭髮絲的1/20-1/5
  • 作為:復材料中的增強材料
簡介,玻璃纖維的特點,玻璃纖維的分類,玻璃纖維的成分及性能,玻璃纖維的生產,

簡介

玻璃纖維是一種非常好的絕緣材料!玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料。。成分為二氧化矽氧化鋁氧化鈣氧化硼氧化鎂氧化鈉等。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝。最後形成各類產品。

玻璃纖維的特點

玻璃纖維比有機纖維耐溫高,不燃,抗腐,隔熱、隔音性好(特別是玻璃棉),抗拉強度高,電絕緣性好(如無鹼玻璃纖維)。但性脆,耐磨性較差。玻璃纖維主要用作電絕緣材料,工業過濾材料,防腐、防潮、隔熱、隔音、減震材料。還可作為增強材料,用來製造增強塑膠或增強橡膠、增強石膏和增強水泥等製品。用有機材料被覆玻璃纖維可提高其柔韌性,用以製成包裝布、窗紗、貼牆布、覆蓋布、防護服和絕電、隔音材料
玻璃一般人之觀念為質硬易碎物體,並不適於作為結構用材但如其抽成絲後,則其強度大為增加且具有柔軟性,故配合樹脂賦予形狀以後終於可以成為優良之結構用材。玻璃纖維隨其直徑變小其強度增高。作為補強材玻璃纖維具有以下之特點,這些特點使玻璃纖維之使用遠較其他種類纖維來得廣泛,發展速度亦遙遙領先其特性列舉如下:
(1)拉伸強度高,伸長小(3%)。
(2)彈性係數高,剛性佳。
(3)彈性限度內伸長量大且拉伸強度高,故吸收衝擊能量大。
(4)為無機纖維,具不燃性,耐化學性佳。
(5)吸水性小。
(6)尺度安定性,耐熱性均佳。
(7)加工性佳,可作成股、束、氈、織布等不同形態之產品。
(8)透明可透過光線。
(9)與樹脂接著性良好之表面處理劑之開發完成。
(10)價格便宜。

玻璃纖維的分類

玻璃纖維按形態和長度,可分為連續纖維、定長纖維和玻璃棉;按玻璃成分,可分為無鹼、耐化學、高鹼、中鹼、高強度、高彈性模量和抗鹼玻璃纖維等。
玻璃纖維按組成、性質和用途,分為不同的級別。按標準級規定,E級玻璃纖維使用最普遍,廣泛用於電絕緣材料;S級為特殊纖維,雖然產量小,但很重要,因具有超強度,主要用於軍事防禦,如防彈箱等;C級比E級更具耐化學性,用於電池隔離板、化學濾毒器;A級為鹼性玻璃纖維,用於生產增強材料。

玻璃纖維的成分及性能

生產玻璃纖維用的玻璃不同於其它玻璃製品的玻璃。國際上已經商品化的纖維用的玻璃成分為二氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等,根據玻璃中鹼含量的多少,可分為無鹼玻璃纖維(氧化鈉0%~2%,屬鋁硼矽酸鹽玻璃)、中鹼玻璃纖維(氧化鈉8%~12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣矽酸鹽玻璃)和高鹼玻璃纖維(氧化鈉13%以上,屬鈉鈣矽酸鹽玻璃)。
1、E-玻璃亦稱無鹼玻璃,是一種硼矽酸鹽玻璃。套用最廣泛的一種玻璃纖維用玻璃成分,具有良好的電氣絕緣性及機械性能,廣泛用於生產電絕緣用玻璃纖維,也大量用於生產玻璃鋼用玻璃纖維,它的缺點是易被無機酸侵蝕,故不適於用在酸性環境。
2、C-玻璃亦稱中鹼玻璃,其特點是耐化學性特別是耐酸性優於無鹼玻璃,但電氣性能差,機械強度低於無鹼玻璃纖維10%~20%,通常國外的中鹼玻璃纖維含一定數量的三氧化二硼,而我國的中鹼玻璃纖維則完全不含硼。在國外,中鹼玻璃纖維只是用於生產耐腐蝕的玻璃纖維產品,如用於生產玻璃纖維表面氈等,也用於增強瀝青屋面材料,但在我國中鹼玻璃纖維占據玻璃纖維產量的一大半(60%),廣泛用於玻璃鋼的增強以及過濾織物,包紮織物等的生產,因為其價格低於無鹼玻璃纖維而有較強的競爭力。
3、高強玻璃纖維其特點是高強度、高模量,它的單纖維抗拉強度為2800MPa,比無鹼玻纖抗拉強度高25%左右,彈性模量86000MPa,比E-玻璃纖維的強度高。用它們生產的玻璃鋼製品多用於軍工、空間、防彈盔甲及運動器械。但是由於價格昂貴,在民用方面還不能得到推廣,全世界產量也就幾千噸左右。
4、AR玻璃纖維亦稱耐鹼玻璃纖維,主要是為了增強水泥而研製的。
5、A玻璃亦稱高鹼玻璃,是一種典型的鈉矽酸鹽玻璃,因耐水性很差,很少用於生產玻璃纖維。
6、E-CR玻璃是一種改進的無硼無鹼玻璃,用於生產耐酸耐水性好的玻璃纖維,其耐水性比無鹼玻纖改善7~8倍,耐酸性比中鹼玻纖也優越不少,是專為地下管道、貯罐等開發的新品種。
7、D玻璃亦稱低介電玻璃,用於生產介電強度好的低介電玻璃纖維。
除了以上的玻璃纖維成分以外,近年來還出現一種新的無鹼玻璃纖維,它完全不含硼,從而減輕環境污染,但其電絕緣性能及機械性能都與傳統的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維,已用在生產玻璃棉中,據稱在作玻璃鋼增強材料方面也有潛力。此外還有無氟玻璃纖維,是為環保要求而開發出來的改進型無鹼玻璃纖維。

玻璃纖維的生產

生產玻璃纖維的主要原料是:石英砂、氧化鋁和葉蠟石、石灰石、白雲石、硼酸、純鹼、芒硝、螢石等。生產方法大致分兩類:一類是將熔融玻璃直接製成纖維;一類是將熔融玻璃先製成直徑20mm的玻璃球或棒,再以多種方式加熱重熔後製成直徑為3~80μm的甚細纖維。通過鉑合金板以機械拉絲方法拉制的無限長的纖維,稱為連續玻璃纖維,通稱長纖維。通過輥筒或氣流製成的非連續纖維,稱為定長玻璃纖維,通稱短纖維。借離心力或高速氣流製成的細、短、絮狀纖維,稱為玻璃棉。玻璃纖維經加工,可製成多種形態的製品,如紗、無捻粗紗、短切原絲、布、帶、氈、板、管等。

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